Secondo un nuovo studio, l'universo ha già superato il suo picco e da ora in poi la sua situazione andrà a peggiorare
In un nuovo studio, gli astronomi sostengono che il picco dell'Universo si è verificato nel passato e che la tendenza non potrà che peggiorare da qui in poi.
L'Universo ha vissuto un boom nella formazione stellare circa 10 miliardi di anni fa, un periodo noto agli astronomi come epoca del redshift 2 o mezzogiorno cosmico. A quel tempo, le galassie formavano stelle a un ritmo fino a 10 volte superiore a quello che osserviamo nell'Universo attuale. Questo picco rimane un mistero e ci chiediamo ancora perché si sia verificato allora. Una possibile risposta è la quantità di collisioni galattiche che si sono verificate.
Attualmente viviamo nella cosiddetta Era Stellare, in cui la formazione stellare avviene ancora in modo significativo. Tuttavia, un nuovo studio basato sui dati di Euclid mostra che questa produzione sta rallentando costantemente. Sebbene le galassie continuino a creare stelle, il ritmo diminuisce considerevolmente ogni miliardo di anni. Questo indica che stiamo entrando in una fase di transizione in cui la formazione stellare inizia a perdere slancio.
La collaborazione Euclid ha pubblicato una serie di articoli scientifici che analizzano diverse proprietà della distribuzione delle galassie e dei componenti che costituiscono una galassia. Hanno analizzato ampi campioni di galassie e hanno scoperto che stanno formando sempre meno stelle perché hanno quantità minori di gas freddo e polvere. Man mano che queste riserve si esauriscono, l'Universo forma stelle sempre più piccole e il futuro diventa più freddo.
L'era delle stelle
Attualmente viviamo in un'era dell'Universo nota come Età Stellare, iniziata quando l'Universo aveva circa 100-200 milioni di anni. Quest'era ebbe inizio con la formazione delle prime stelle, chiamate stelle di Popolazione III. Queste stelle erano estremamente massicce e si formavano da idrogeno ed elio. Da esse, l'Universo iniziò a produrre i primi elementi pesanti e una nuova generazione di stelle.
L'era in cui viviamo ora non sarà eterna. Terminerà quando la riserva di gas freddo nelle galassie sarà completamente consumata o riscaldata. I modelli cosmologici indicano che, con l'accelerazione dell'espansione dell'Universo e la diminuzione della densità media della materia, il gas disponibile continuerà a scarseggiare, impedendo la formazione di stelle. Successivamente, l'Universo entrerà nella cosiddetta Era della Degenerazione, dominata da nane bianche, stelle di neutroni e buchi neri.
Come si formano le stelle?
Le stelle si formano quando regioni dense di gas e polvere interstellari subiscono un collasso gravitazionale. Affinché questo processo avvenga, la gravità deve vincere la pressione interna del gas, causando un'ulteriore compressione del materiale. Man mano che la nube collassa, si frammenta in nuclei più piccoli, diventando protostelle.
Durante il collasso, la pressione interna aumenta considerevolmente, causando un aumento della temperatura del nucleo fino a raggiungere valori sufficienti per innescare reazioni di fusione nucleare.
Questo processo avviene solo quando è disponibile gas freddo, perché la bassa temperatura riduce la pressione termica che resiste al collasso gravitazionale. Più il gas è freddo, più facilmente può essere compresso e maggiore è la massa che può accumularsi prima che la pressione impedisca il collasso. In ambienti in cui il gas è caldo, disperso o ionizzato, la formazione stellare diventa molto meno efficiente.
Il ruolo della polvere
Queste nubi possono contenere anche polvere e, quando il gas freddo collassa per formare stelle, queste giovani stelle finiscono per riscaldare la polvere. Le galassie con alti tassi di formazione stellare tendono ad avere polvere più calda, poiché queste temperature riflettono la presenza di stelle massicce che emettono radiazioni spesso intense. Pertanto, lo studio della temperatura del gas e della polvere nelle galassie indica come avviene il processo di formazione stellare.
In uno studio pubblicato da Euclid, hanno scoperto che l'Universo si sta gradualmente raffreddando e che il picco di formazione stellare è già passato. Circa 10 miliardi di anni fa, la temperatura media dei grani di polvere nelle galassie analizzate era di circa 10 °C più alta. Questo calo di temperatura indica una diminuzione della formazione stellare e una minore radiazione che riscalda la polvere. Ciò dimostra che l'Universo sta entrando in una fase meno produttiva in termini di attività galattica.
Il futuro è ghiacciato
Lo studio conclude che il futuro dell'Universo appare sempre più freddo e fioco, con poche stelle a brillare nel cielo. La collaborazione Euclid ha ottenuto questi risultati analizzando una serie di dati ottici del telescopio Euclid combinati con osservazioni infrarosse del satellite Herschel. Insieme, queste misurazioni formano il più grande campione di galassie mai studiato, con circa 2,6 milioni di galassie.
Studi precedenti avevano campioni molto più piccoli e mancavano di alcune popolazioni di galassie, come le galassie anomale. Queste galassie anomale sono galassie molto più calde o molto più fredde della media osservata nell'Universo. Nonostante i risultati attesi, la novità di questo lavoro è che il processo sembra essere iniziato prima di quanto si pensasse in precedenza.
Fonte della notizia:
Euclid Collaboration 2025 The average far-infrared properties of Euclid-selected star-forming galaxies Astronomy & Astrophysics