Mini strutture nell’Universo primordiale

Mega ciao!

Cosa fanno gli astronomi per studiare le prime fasi di vita dell’Universo? Ottima domanda! Dai primissimi istanti dopo il Big Bang non ci arrivano fotoni, i quanti di luce che trasportano l’informazione attraverso l’Universo, in quanto all’epoca erano imprigionati in un plasma densissimo insieme alla materia. I fotoni si sono disaccoppiati solamente 380000 anni dopo il Big Bang, durante la cosiddetta epoca della ricombinazione, e da quel momento in poi sono stati liberi di viaggiare pressochè indisturbati nello spazio. Quindi come possiamo studiare i primi 380000 anni di vita dell’Universo? Si fanno simulazioni al computer basate sulle teorie. Le simulazioni sono forti perchè permettono di analizzare la formazione di strutture. Potete, per esempio, andare a vedere il collasso di una nube primordiale in una galassia, il collasso di una nube molecolare che porta alla formazione di stelle e sistemi planetari, oppure, se vi piacciono strutture enormi, potete andare a vedere la formazione di ammassi di galassie e della struttura su grande scala dell’Universo. Fantastico!

Adesso però viene il bello! Una simulazione recente ha permesso di andare a vedere gli istanti appena dopo il Big Bang. Si è scoperto che nel primo trilionesimo di secondo dopo questo grande evento si potrebbe essere formata una rete complessa di strutture, che imita la distribuzione di galassie nell’Universo. Questi oggetti hanno però una dimensione molto piccola e una massa di appena qualche grammo. Le strutture analizzate raggiungono masse di 20 kg e raggi dell’ordine 10-20 metri, circa 10-24 secondi dopo il Big Bang. Queste strutture sembrano vaporizzarsi in un tempo molto breve, ma potrebbero essere viste in esperimenti futuri. In particolare, potrebbero originare il rumore di fondo di onde gravitazionali e formare piccoli buchi neri. Questo avrebbe delle conseguenze osservabili e non è escluso che queste strutture possano essere parte della materia oscura.

A presto!

Sara

Simulazione della formazione di strutture cosmiche negli istanti successivi al Big Bang (Image credits: University of Gottingen)