Gli scienziati della CU Boulder stanno sviluppando un satellite delle dimensioni di un tostapane per indagare su uno dei misteri più fondamentali del cosmo: come la radiazione delle stelle si è fatta strada dalle prime galassie per cambiare radicalmente la composizione dell'universo.
Questi risultati saranno ottenuti durante l'esperimento per testare resti di supernova e proxy per la reionizzazione (SPRITE), finanziato NASA missioni sotto la guida del Laboratorio di fisica dell'atmosfera e dello spazio (LASP) in CU Masso.
Previsto per il lancio nel 2022, lo SPRITE da 4 milioni di dollari è l'ultimo della linea di piccoli veicoli spaziali di LASP. Questo CubeSat sarà lungo poco più di un piede e peserà circa 40 libbre. Raccoglierà anche dati senza precedenti dalle stelle moderne e dalle supernove per aiutare gli scienziati a comprendere meglio un periodo della storia cosmica chiamato Reionization Epoch, un periodo in cui le prime stelle dell'universo vissero velocemente, esplosero e diventarono supernova in pochi milioni di anni.
"Stiamo cercando di stabilire com'era l'universo quando si è formato e come si è evoluto fino a quello che è oggi", ha affermato Brian Fleming, professore di ricerca LASP che guida la missione SPRITE.
Il team spera inoltre che SPRITE mostri cosa può ottenere CubeSats. Oggi, la maggior parte di questi veicoli spaziali in miniatura si concentra sullo studio di fenomeni più vicini a casa, come il tempo sulla Terra o i brillamenti che eruttano dalla superficie del Sole.
Fleming ha spiegato che prima dell'era della reionizzazione, l'universo non era come lo è oggi. Le prime stelle e galassie nello spazio stavano appena iniziando a formarsi, ma la loro luce non poteva diffondersi lontano nello spazio come fa oggi: le vaste distanze tra le galassie erano piene di gas neutro che offuscava efficacemente l'universo.
Poi, poco più di 13 miliardi di anni fa, le cose iniziarono a cambiare: le radiazioni di queste giovani stelle cominciarono a fuoriuscire dalle loro galassie e a ionizzare il gas circostante, allontanando gli elettroni dagli atomi di idrogeno e cambiando la natura della materia dell'universo.
C'è solo un problema con la teoria: gli scienziati non sono ancora sicuri di come questo mondo sia riuscito a fuggire dalle prime galassie dell'universo. Una teoria suggerisce che le antiche supernove abbiano spazzato via le nuvole di gas denso che circondano queste prime stelle, come giganteschi soffiatori di foglie nello spazio.
SPRITE non cercherà di osservare direttamente queste antiche eruzioni. Invece, condurrà due ispezioni più vicino a casa. Uno misurerà quanto le galassie vicine emettono radiazioni ionizzanti. La seconda si concentrerà sui resti di stelle esplose nelle Nubi di Magellano, due galassie nane che circondano la nostra Via Lattea.
Non sarà facile. Tali radiazioni possono essere viste solo in una ristretta finestra di luce ultravioletta che storicamente è stata difficile da rilevare con i telescopi. Per aggirare questa limitazione, il team SPRITE sta sperimentando una serie di nuove tecnologie che non hanno mai volato nello spazio prima. Includono un tipo speciale di rivestimento a specchio progettato per riflettere la luce UV nei rilevatori CubeSat.
Il team SPRITE sta finalizzando il progetto del veicolo spaziale e presto inizierà la prototipazione delle parti.
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