Descoperire cu ajutorul satelitului Planck: Stelele au apărut cu 140 de milioane de ani mai târziu decât se credea

Primele observaţii ale acestor radiaţii cosmice au sugerat că prima generaţie de stele a apărut la circa 420 de milioane de ani după Big Bang, dar cele mai noi date provenite de la satelitul ştiinţific european Planck arată că primele stele s-au aprins de fapt la circa 560 de milioane de ani după naşterea Universului, potrivit bbc.com.

"Această diferenţă de 140 de milioane de ani poate părea nesemnificativă în contextul celor 13,8 miliarde de ani de istorie a cosmosului, dar, păstrând proporţiile, este de fapt o schimbare uriaşă în ceea ce priveşte înţelegerea noastră a modului în care evenimente cheie au avut loc la începuturile Universului", a declarat profesorul George Efstathiou, unul dintre conducătorii proiectului Planck Science Collaboration.

Această evaluare a momentului naşterii primelor stele este bazată pe studierea "strălucirii remanente" a Big Bangului, lumina străveche numită radiaţie cosmică de fond (CMB, Cosmic Microwave Background, în original, care se referă la o formă de radiaţie electromagnetică ce se găseşte peste tot în Univers, cu frecvenţa de 160,4 GHz, care corespunde unei lungimi de undă de 1,9 milimetri, din clasa microundelor, n.r.), care ajunge la Pământ şi în prezent.

Satelitul ştiinţific Planck al Agenţiei Spaţiale Europene (ESA) a cartografiat această "fosilă" în perioada 2009-2013.

Această radiaţie conţine o multitudine de informaţii referitor la condiţiile din stadiile incipiente ale Universului şi poate fi utilizată chiar pentru calcularea vârstei, formei şi efectuarea unui inventar al conţinutului cosmosului.

De asemenea, savanţii pot folosi harta realizată de Planck pentru a detecta "distorsiuni" foarte subtile, care pot furniza informaţii despre interacţiunile şi interferenţele suferite de radiaţia de fond în drumul său spre Terra.

Una dintre aceste distorsiuni ar fi fost imprimată radiaţiei când cosmosul, încă în copilărie, ar fi trecut printr-o schimbare de mediu majoră, numită reionizare.

Această schimbare a apărut când hidrogenul neutru şi rece care domina Universul după Big Bang a fost re-energizat de aprinderea primelor stele.

Aceste stele uriaşe şi extrem de fierbinţi ar fi fost foarte strălucitoare, dar ar fi trăit puţin, producând primele elemente chimice grele şi "arzând" gazul neutru care le înconjura, dislocând electronii din jurul protonilor care formează nucleul de hidrogen.

Trecerea radiaţiei de fond prin acest labirint de electroni şi protoni ar fi dus la apariţia unei polarizări subtile a radiaţiei.

Savanţii care lucrează cu satelitul Planck au analizat această polarizare în cele mai mici amănunte şi au stabilit că a fost generată la circa 560 de milioane de ani de la Big Bang.

Satelitul american WMAP, care a efectuat observaţii în anii 2000, a stabilit estimarea anterioară a momentului apariţiei reionizării la 420 de milioane de ani după Big Bang.

Problema cu evaluarea oferită de datele colectate de WMAP era că nu se suprapunea peste observaţiile efectuate de telescopul spaţial Hubble asupra Universului timpuriu.

Celebrul telescop spaţial nu a putut găsi suficiente stele şi galaxii care să susţină prezenţa unei schimbări de mediu atât de importante pe cât sugera WMAP că avusese loc la 420 de milioane de ani după Big Bang.

Noua perioadă, dedusă din datele oferite de satelitul Planck, "rezolvă practic conflictul", a comentat profesorul Richard McMahon de la Universitatea Cambridge din Marea Britanie.

"Am avut două echipe de astronomi care au lucrat, practic, la două feţe diferite ale aceleiaşi probleme. Savanţii care lucrează cu satelitul Planck au abordat problema pornind de la Big Bang, în timp ce noi, cei care ne ocupăm de galaxii, am abordat problema din punctul de vedere al prezentului", a declarat McMahon pentru BBC News.

"Este ca şi cum am construi un pod peste un râu. Cele două părţi se unesc acum în locul unde înainte aveam un gol", a mai spus savantul britanic.

Acest "gol" i-a făcut pe oamenii de ştiinţă să invoce scenarii complicate de iniţiere a reionizării, inclusiv posibilitatea existenţei unei populaţii anterioare de stele uriaşe sau găuri negre energizate. Astfel de soluţii nu mai sunt necesare.

Descoperirea este o veste bună şi pentru generaţia viitoare de observatoare precum succesorul telescopului Hubble, Telescopul Spaţial James Webb. Noile instrumente vor putea fi folosite pentru a vedea dincolo de epoca reionizării.

Rezultatele obţinute de cercetători pe baza datelor colectate de satelitul european Planck sunt publicate într-o serie de documente pe site-ul Agenţiei Spaţiale Europene, www.esa.int.

Lansat în 2009, telescopul spaţial Planck a fost conceput pentru a detecta, cu o sensibilitate de neegalat, radiaţia cosmică de fond, o radiaţie "fosilă" emisă de Big Bang, în urmă cu 13,7 miliarde de ani. Datele transmise de telescopul Planck au permis cercetătorilor să alcătuiască cea mai precisă hartă a Universului, în prima sa tinereţe, realizată până în prezent.

Telescopul a fost dezactivat pe 23 octombrie 2013, când controlorii misiunii Planck de la Centrul de operaţiuni al ESA, aflat în oraşul german Darmstadt, au transmis telescopului ultima comandă, prin care au ordonat oprirea motoarelor acestuia.

"Cu inima strânsă, am realizat ultimele operaţiuni ale satelitului Planck, dar aceasta este, totodată, o bună ocazie pentru a sărbători succesul extraordinar al acestei misiuni", a explicat, atunci, într-un comunicat Steve Foley, şeful departamentului de coordonare a sateliţilor din cadrul Centrului european pentru operaţiuni spaţiale (ESOC) afiliat ESA.