L’Universo si sta raffreddando: la formazione stellare raggiunge il picco nel passato

17

Un nuovo studio che analizza i dati di due potenti telescopi spaziali dipinge un quadro che fa riflettere sul futuro dell’universo: anche se non finirà presto, la formazione stellare ha già raggiunto il picco e il cosmo è su un percorso lento ma costante verso tempi più freddi e tranquilli.

Questa conclusione arriva da un team internazionale di 175 ricercatori che hanno combinato le osservazioni dei telescopi Euclid e Herschel dell’Agenzia spaziale europea. Hanno esaminato il calore emesso dalla polvere stellare in oltre due milioni di galassie che si estendono per miliardi di anni luce, creando la mappa della temperatura dell’universo più dettagliata fino ad oggi.

Anche se questo raffreddamento cosmico sembra incrementale – le temperature medie galattiche sono scese di soli 10 Kelvin negli ultimi 10 miliardi di anni – porta con sé profonde implicazioni. Questo piccolo cambiamento riflette un significativo rallentamento dei tassi di formazione stellare. Le galassie con nuclei caldi nascono da dense nubi di gas e polvere, dove l’intensa gravità innesca la nascita di nuove stelle. Man mano che queste stelle invecchiano e muoiono, arricchiscono l’ambiente circostante con elementi più pesanti e contribuiscono alla “polvere” galattica che alimenta le future generazioni di stelle.

“La quantità di polvere nelle galassie e la loro temperatura sono diminuite da miliardi di anni”, spiega il coautore dello studio Douglas Scott, cosmologo dell’Università della British Columbia (UBC). Ciò significa, aggiunge, che abbiamo “passato l’epoca della massima formazione stellare”.

Un universo che “diventa sempre più freddo e morto”

I ricercatori riconoscono che, sebbene questa tendenza al ribasso sia chiara, non segnala la fine imminente dell’universo. Ci vogliono trilioni e trilioni di anni perché questi processi si svolgano. Ma anche con una durata di vita estremamente lunga – stimata tra 33 miliardi e un numero incredibilmente alto (uno seguito da 78 zeri) – l’universo non è più nel suo esuberante periodo di nascita delle stelle.

“D’ora in poi l’Universo diventerà sempre più freddo e morto”, dice semplicemente Scott.

Mappare il cosmo: il contributo di Euclide

Questa ricerca si basa sui dati rilasciati all’inizio di quest’anno dal telescopio Euclid dell’ESA, che ha iniziato una missione per mappare un terzo del cielo notturno con un dettaglio senza precedenti. Sta già catalogando le osservazioni di oltre 1,5 miliardi di galassie, puntando a un quadro definitivo che si estenda fino a miliardi di anni luce.

I ricercatori hanno combinato i dati visibili e del vicino infrarosso di Euclid con le osservazioni più vecchie dell’Herschel Space Observatory, specializzato nel rilevamento della luce del lontano infrarosso, del tipo emesso dal calore all’interno delle nubi di polvere. Questo approccio multi-lunghezza d’onda ha permesso loro di creare un quadro più completo che mai prima d’ora delle temperature galattiche e della storia della formazione stellare.

Una storia guidata dalla polvere

La tendenza al raffreddamento è guidata dalla diminuzione della fornitura di carburante per le nuove stelle, il gas e la polvere presenti nelle galassie. Mentre alcune galassie ricostituiscono continuamente le loro scorte attraverso fusioni o interazioni galattiche, altre perdono questo materiale nel tempo. I buchi neri supermassicci al centro di molte galassie possono anche interrompere la formazione stellare espellendo gas e polvere nello spazio. Alla fine, queste galassie “spente” finiscono il carburante e svaniscono, lasciando dietro di sé un universo in cui meno stelle si accendono e brillano nella vasta oscurità.

Anche se questo futuro cosmico può sembrare tetro, è semplicemente la progressione naturale di un immenso sistema in continua evoluzione. L’universo continuerà ad esistere per tempi inimmaginabilmente lunghi, ma la sua dinamica fase giovanile di rapida nascita delle stelle è passata. L’era dell’espansione galattica e dell’ardente creazione stellare sta volgendo al termine, lasciando dietro di sé un cosmo che si sta gradualmente stabilizzando in una quiete più fresca.