Un recente studio condotto dal gruppo di ricerca del professor Jin Lixin Dai del Dipartimento di Fisica dell’Università di Hong Kong (HKU) ha scoperto un nuovo modo per rilevare le stelle delle prime generazioni, note come stelle di Popolazione III (Pop III), che non sono stati rilevati direttamente. Questa ricerca è stata ampiamente riconosciuta dalla comunità astronomica internazionale, con particolare attenzione allo Space Telescope Science Institute, che gestisce diversi telescopi della NASA. Queste potenziali scoperte sulle stelle Pop III mantengono la promessa di svelare i segreti dell’origine dell’universo e di fornire una comprensione più profonda dell’affascinante viaggio dall’universo primordiale al mondo in cui viviamo oggi. I loro risultati sono stati recentemente pubblicati su The Astrophysical Journal Letters.
Poco dopo la nascita dell’universo con il Big Bang, iniziarono a formarsi le prime stelle, composte principalmente da idrogeno ed elio. Le proprietà delle stelle di prima generazione, Pop III, sono molto diverse da quelle delle stelle come il nostro Sole o anche di quelle che si formano oggi. Erano estremamente caldi, enormi per dimensioni e massa, ma di breve durata. Le stelle Pop III sono le prime fabbriche a sintetizzare la maggior parte degli elementi più pesanti dell’idrogeno e dell’elio che ci circondano oggi. Sono anche molto importanti per la formazione delle successive generazioni di stelle e galassie. Tuttavia, non ci sono ancora state rilevazioni dirette convincenti di stelle Pop III, perché queste stelle che si sono formate nell’universo primordiale sono troppo distanti e troppo deboli per qualsiasi telescopio sulla Terra o nello spazio.
Per la prima volta, gli scienziati dell’Università di Hong Kong hanno scoperto un nuovo modo per rilevare queste prime stelle nell’universo primordiale. Un recente studio condotto dal gruppo di ricerca del professor Jin Lixin Dai del Dipartimento di Fisica dell’Università di Hong Kong ha suggerito che la terza pop star potrebbe essere fatta a pezzi dalle forze di marea se si avvicinasse troppo a un enorme buco nero. In un tale evento di disturbo mareale (TDE), il buco nero si nutre di detriti stellari e produce bagliori estremamente luminosi. I ricercatori hanno studiato il complesso processo fisico coinvolto e hanno dimostrato che questi brillamenti potrebbero irradiarsi attraverso miliardi di anni luce per raggiungerci oggi. Ancora più importante, hanno scoperto che le caratteristiche uniche di questi brillamenti TDE possono essere utilizzate per determinare la presenza di stelle Pop III e ottenere informazioni sulle loro proprietà.
“Quando i fotoni energetici viaggiano da una distanza molto lunga, la scala temporale del brillamento si estenderà a causa dell’espansione dell’universo. Questi brillamenti TDE aumenteranno e svaniranno per un periodo di tempo molto lungo, distinguendoli dai TDE”, ha detto il Professore Jane Day, ricercatrice principale e autrice corrispondente del progetto. Delle stelle solari nell’universo vicino. La luce ottica e ultravioletta emessa dal TDE verrà trasferita alle emissioni infrarosse quando raggiungeranno la Terra”, ha aggiunto il dottor Rudrani Kar Chaudhary, ricercatore post-dottorato presso il Dipartimento di Fisica dell’Università di Hong Kong e primo autore dell’articolo.
Ciò che rende questa scoperta ancora più entusiasmante è che due importanti missioni della NASA, il James Webb Space Telescope (JWST) lanciato di recente e il prossimo Nancy Grace Roman Space Telescope (Roman), hanno la capacità di osservare queste emissioni infrarosse da grandi distanze. “Le capacità uniche di Roman di osservare una vasta area del cielo e sbirciare in profondità nell’universo primordiale allo stesso tempo la rendono una sonda promettente”, hanno affermato la professoressa Priya Natarajan del Dipartimento di Astronomia e Fisica dell’Università di Yale e un co -autore dell’articolo. Per rilevare i brillamenti TDE Pop III, che a loro volta servirebbero come rilevamento indiretto delle stelle Pop III”. Janet Chang, dottoranda presso il Dipartimento di Fisica dell’Università di Hong Kong e coautrice dell’articolo, ha aggiunto: “ Ci aspettiamo che Roman rilevi qualche dozzina di eventi simili ogni anno se “è stata seguita la giusta strategia di osservazione, con questi risultati in mente, il prossimo decennio rappresenta un grande potenziale per identificare queste fonti distinte, portando a scoperte entusiasmanti su pop star di terze parti”. e svelare i misteri delle origini dell’universo.
Il documento di ricerca è consultabile al seguente link: https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ad41b7
Informazioni sulla professoressa Jin Lixin Dai e sul suo gruppo di ricerca: https://www.fisica.hku.hk/~janedai/
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