L'universo bambino è 'sconcertante', molto più vivace del previsto

Grandi galassie che hanno iniziato a produrre elementi pesanti e buchi neri massicci che c'erano già nelle prime centinaia di milioni di anni dopo il Big Bang : l'immagine tranquilla di uno sviluppo graduale dell'universo bambino ha perso terreno dopo le immagini inviate a Terra dal telescopio spaziale James Webb e adesso la sfida è organizzare una nuova teoria .

"La conoscenza dell' universo giovane sta cambiando enormemente , con quella delle primissime stelle e delle prime generazioni di galassie", dice Roberto Maiolino, professore di Astrofisica sperimentale all'Università di Cambridge, a margine del convegno sull'universo primordiale organizzato a Roma dall'Accademia dei Lincei e in programma fino al 16 ottobre.

"Il telescopio Webb ha fornito risultati estremamente interessanti ed enigmatici ", ha detto ancora Maiolino, che ha organizzato il convegno insieme a Piero Madau dell'Università di Milano Bicocca e a Francesca Matteucci dell'Università di Trieste. "Essenzialmente - prosegue - sembra che l'universo primordiale sia cresciuto in modo più rapido e drammatico di quanto ci si aspettasse, con un arricchimento di elementi chimici molto rapido". Per esempio, si riteneva che dopo la produzione di idrogeno ed elio avvenuta con il Big Bang , la generazione degli elementi più pesanti sarebbe avvenuta lentamente. "Invece a poca distanza dal Big Bang c'erano già galassie mature", vere e proprie fabbriche degli elementi più pesanti.

"I risultati relativi ai buchi neri sono stati ancora più sorprendenti ", osserva Maiolino. " Si sono formati ancora più rapidamente : ne vediamo estremamente massicci nelle prime centinaia di milioni di anni dopo il Big Bang . Questo è molto intrigante e sconcertante perché non è possibile spiegare crescita così rapida con gli scenari tradizionali ", osserva l'astrofisico, che è anche professore all'Istituto Kavli di cosmologia dell'Università di Cambridge. "Non ci aspettavamo di vedere così presto buchi neri enormi, alcuni dei quali con masse simili a quelle delle galassie".

Si tratta, perciò, di mettere a punto una nuova teoria , ma non è affatto semplice. Al momento, prosegue l'esperto, "si stanno confrontando tanti possibili scenari , opinioni diverse , anche teorie che risalgono a modelli di Stephen Hawking, nei quali i buchi neri si sarebbero formati pochi istanti dopo il Big Bang. Ma questo - aggiunge - vorrebbe dire che i buchi neri si sono formati nell'universo prima delle stelle".

Per trovare risposte si stanno sviluppando modelli e simulazioni al computer dell'evoluzione dell'universo dal Big Bang alla formazione delle stelle. Contemporaneamente si cercano nuovi dati , come quelli che potranno arrivare dai programmi di osservazione del telescopio Webb. Si guarda anche ai futuri potenti telescopi, come l'Extremely Large Telescope in costruzione sulle Ande cilene o la futura missione Lisa dell'Agenzia Spaziale Europea, che dallo spazio andrà in cerca delle onde gravitazionali capaci di raccontare, per esempio, la fusione di buchi neri nei primi istanti di vita dell'universo.
Per un tema così complesso "probabilmente non ci sarà una risposta unica, ma ci saranno più risposte che si applicheranno a diversi sistemi", finché progressivamente non si arriverà a un nuovo scenario.