La più grande mappa 3D dell’universo primordiale svela galassie nascoste
Un team di astronomi ha realizzato la mappa 3D dell’universo primordiale più grande e dettagliata mai creata, portando alla luce galassie e nubi di gas rimaste invisibili per miliardi di anni. Il risultato, pubblicato il 3 marzo 2026 su The Astrophysical Journal, arriva dal lavoro del gruppo che opera con il Hobby-Eberly Telescope Dark Energy Experiment, noto come HETDEX, un progetto che coinvolge tra gli altri l’Università del Texas ad Austin e il Max Planck Institute for Astrophysics.
Il punto di partenza è una luce molto particolare: la cosiddetta luce Lyman-alpha, emessa dagli atomi di idrogeno quando vengono energizzati dalle stelle vicine. Questa radiazione funziona come una specie di faro cosmico. Permette di localizzare galassie luminose in epoche remote, tra 9 e 11 miliardi di anni fa, quando l’universo era nel pieno di una fase frenetica di formazione stellare. Il problema, però, è che le galassie più deboli e le enormi nubi di gas che emettono la stessa luce sono sempre rimaste nell’ombra, troppo fioche per essere catturate con i metodi tradizionali.
Ed è qui che entra in gioco una tecnica chiamata Line Intensity Mapping. Invece di cercare singole galassie una per una (un po’ come mappare solo le metropoli viste dall’alto di un aereo, ignorando periferie e paesini), questo approccio raccoglie il bagliore complessivo di intere regioni dello spazio. Il risultato è un’immagine meno nitida sui singoli oggetti, ma enormemente più completa. Come ha spiegato Julian Muñoz, astrofisico dell’Università del Texas e coautore dello studio, è come guardare un paesaggio notturno attraverso un finestrino appannato: si perde un po’ di definizione, ma si cattura tutta la luce, non solo quella dei punti più brillanti.
Supercomputer e mezzo petabyte di dati per costruire la mappa
Costruire questa mappa 3D dell’universo primordiale non è stato affatto banale. Il team ha sviluppato software personalizzato e si è appoggiato ai supercomputer del Texas Advanced Computing Center per analizzare circa mezzo petabyte di dati raccolti dal telescopio Hobby-Eberly presso il McDonald Observatory. Per dare un’idea della scala: HETDEX ha accumulato oltre 600 milioni di spettri da una porzione di cielo equivalente a più di 2.000 lune piene. Eppure, come ha sottolineato Karl Gebhardt, responsabile scientifico del progetto, solo il 5% circa di tutti questi dati viene effettivamente utilizzato per gli obiettivi principali della survey. Il restante 95% rappresenta un oceano di informazioni ancora in gran parte inesplorato.
La strategia adottata dai ricercatori è stata ingegnosa. Hanno usato le posizioni delle galassie luminose già catalogate da HETDEX come punti di riferimento per stimare dove si trovano le galassie più deboli e le nubi di gas nelle vicinanze. Il ragionamento è semplice ma potente: la gravità fa sì che la materia tenda ad aggregarsi, quindi dove ci sono galassie brillanti è probabile che ce ne siano anche di meno visibili, nascoste nel rumore di fondo. Maja Lujan Niemeyer, la ricercatrice che ha guidato lo sviluppo della mappa, ha descritto la situazione con un’immagine efficace: le galassie visibili sono solo la punta dell’iceberg, mentre nelle zone apparentemente vuote tra una e l’altra si nasconde un intero mare di luce.
Verso una nuova era di mappatura cosmica
La mappa risultante non solo migliora la visione attorno alle galassie brillanti già note, ma rivela dettagli inediti nelle regioni intermedie, quelle che fino a oggi erano praticamente terra incognita. Eiichiro Komatsu, direttore scientifico al Max Planck Institute for Astrophysics e coautore dello studio, ha evidenziato un aspetto fondamentale: finora gli scienziati disponevano di simulazioni al computer di questo periodo cosmico, ma restavano appunto simulazioni. Ora esiste una base osservativa reale con cui verificare se la fisica che sta dietro a quei modelli è effettivamente corretta. Un passaggio che potrebbe rivelarsi decisivo per la comprensione dell’evoluzione delle galassie.
I prossimi passi prevedono il confronto di questa mappa 3D dell’universo primordiale con altre survey che osservano le stesse regioni di spazio ma si concentrano su elementi diversi. Un esempio: una mappa di intensità del monossido di carbonio, legato alle nubi fredde e dense dove nascono le stelle, potrebbe aiutare a capire meglio gli ambienti che circondano le giovani stelle responsabili dell’emissione Lyman-alpha. Come ha commentato Muñoz, questo studio rappresenta una prima rilevazione, già di per sé entusiasmante, ma soprattutto apre le porte a un’era completamente nuova. Con nuovi strumenti complementari in arrivo, la comunità scientifica sta entrando in quella che molti definiscono un’età dell’oro per la mappatura del cosmo.
