Il nostro Universo ha un'età di circa 14 miliardi di anni. Noi come Umanità abbiamo messo il naso fuori dal nostro piccolo pianeta da appena 50 anni. Ne abbiamo di cose da scoprire e da imparare.
Una di queste è certamente quanto hanno appena scoperto due team di astronomi: la più grande e più lontana riserva d'acqua mai individuata prima d'ora in tutto l'Universo.
Si tratta di una quantità per la quale l'aggettivo più appropriato è immensa. Pensate, 140 trilioni di volte tutta l'acqua degli oceani del nostro Pianeta (1 trilione = 1.000.000.000.000.000.000 = 10 exp 18).
E non è tutto! Questa quantità immensa d'acqua circonda un enorme quasar distante da noi più di 12 miliardi di anni luce.
Matt Bradford, scienziato NASA al Jet Propulsion Laboratory (JPL) di Pasadena: "L'ambiente intorno a questo quasar è particolarmente unico, nel senso che produce questa grandissima massa d'acqua. E' un'altra dimostrazione che l'acqua è diffusa in tutto l'Universo, anche nei suoi tempi più antichi". Bradford ha guidato uno dei team che ha fatto la scoperta. La sua ricerca, parzialmente finanziata dalla NASA, è pubblicata nella rivista Astrophysical Journal Letters ("The water vapor spectrum of APM 08279+5255").
Un quasar è alimentato da un enorme buco nero il quale costantemente consuma un disco di gas e polvere che lo circonda. Mentre il buco nero "mangia", il quasar espelle enormi quantità di energia. Quello che gli astronomi hanno studiato è chiamato APM 08279+5255 ed ospita un buco nero 20 miliardi di volte più massivo del nostro Sole e l'energia che produce è migliaia di Trilioni di volte quella della nostra stella.
Gli astronomi si aspettavano di trovare vapore d'acqua presente anche nell'Universo distante (siamo a più di 12 miliardi di anni luce, quindi a più di 12 miliardi di anni nel passato). Tuttavia prima d'ora non l'avevano mai rilevata. C'è acqua anche nella nostra Galassia, sebbene la sua quantità è di 4000 volte inferiore rispetto a quella trovata nel quasar, principalmente perché la maggior parte di essa è in forma di ghiaccio.
Il vapor d'acqua è una traccia importante che rivela la natura stessa del quasar. In questo caso il vapore d'acqua è distribuito intorno al buco nero in una regione gassosa che misura centinaia di anni luce di ampiezza (1 anno luce è la distanza che un raggio di luce compie in un anno, cioè circa 9460,8 miliardi di Km). La sua presenza indica che il quasar sta irraggiando il gas con radiazioni ai raggi X ed infrarossa. Inoltre il gas risulta essere insolitamente caldo e denso rispetto agli standard astronomici.
Sebbene il gas si trovi a -53°C e la sua densità sia di 300 trilioni di volte inferiore rispetto alla nostra atmosfera, esso è tuttavia 5 volte più caldo e da 10 a 100 volte più denso di quanto è lo standard nelle galassie come la nostra Via Lattea.
Le misurazioni del vapore d'acqua e di altre molecole (ad esempio monossido di carbonio) indicano che c'è abbastanza gas per alimentare il buco nero fino a che questo raggiunga sei volte la sua dimensione. Ad ogni modo non è chiaro se ciò potrà accadere. Parte del gas potrebbe anche condensarsi e formare stelle o potrebbe anche essere eiettato dal quasar.
Le osservazioni del gruppo di ricerca di Bradford iniziarono nel 2008 al Submillimeter Observatory del California Institute of Technology (Caltech), utilizzando uno strumento chiamato "Z-Spec", un telescopio di 10 metri a Mauna Kea (Hawaii). Successive osservazioni furono svolte con il Combined Array for Research in Millimeter-Wave Astronomy (CARMA), un insieme di radiotelescopi nelle Inyo Mountains (California del Sud).
Il secondo gruppo di ricerca, guidato da Dariusz Lis (senior research associate in Fisica al Caltech e vice Direttore del Caltech Submillimeter Observatory) ha invece utilizzato il Plateau de Bure Interferometer nelle Alpi Francesi per individuare l'acqua. Nel 2010 il team di Lis ha rilevato casualmente la presenza di acqua in APM 8279+5255 osservando una firma spettrale. Il gruppo di Bradford invece ha registrato varie firme spettrali dell'acqua ed è stato così in grado di raccoglierne maggiori informazioni, inclusa la sua enorme massa.
Gli altri autori dell'articolo di Bradford sono: Hien Nguyen, Jamie Bock, Jonas Zmuidzinas e Bret Naylor (JPL); Alberto Bolatto (University of Maryland, College Park); Phillip Maloney, Jason Glenn e Julia Kamenetzky (University of Colorado, Boulder); James Aguirre, Roxana Lupu e Kimberly Scott (University of Pennsylvania, Philadelphia); Hideo Matsuhara (Institute of Space and Astronautical Science, Giappone); Eric Murphy (Carnegie Institute of Science, Pasadena).
Insomma l'acqua è davvero dappertutto!
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Fonte dati, NASA.