Le stelle di Pop III sono state le prime “fabbriche” a sintetizzare la maggior parte degli elementi più pesanti dell’idrogeno e dell’elio presenti oggi. Sono fondamentali per comprendere la formazione delle generazioni successive di stelle e galassie. Tuttavia, fino ad ora, la loro diretta rilevazione è stata complicata a causa della loro grande lontananza e della debole luminosità, rendendole quasi invisibili ai nostri telescopi, sia terrestri che spaziali.
Il metodo innovativo proposto dai ricercatori di HKU si basa sull’osservazione di eventi di distruzione mareale (TDE), in cui una stella di Pop III viene strappata in pezzi dalla potente forza gravitazionale di un buco nero massiccio. Durante un TDE, il buco nero divora i detriti stellari producendo flare estremamente luminosi. Questi flare, a causa dell’espansione dell’universo, hanno caratteristiche uniche che li distinguono dai TDE di stelle simili al Sole presenti nell’universo vicino.
La professoressa Jane Lixin Dai, principale investigatrice del progetto, ha spiegato che i fotoni energetici emessi durante questi eventi viaggiano da distanze cosmiche, e il loro tempo di emissione appare dilatato. Inoltre, la lunghezza d’onda della luce emessa, originariamente nell’ultravioletto o nel visibile, viene spostata verso l’infrarosso quando raggiunge la Terra. Questo spostamento è cruciale per la rilevazione da parte dei telescopi attuali.
La scoperta assume un’importanza ancora maggiore con il lancio del Telescopio Spaziale James Webb (JWST) e l’imminente messa in orbita del Telescopio Spaziale Nancy Grace Roman (Roman). Entrambi sono equipaggiati per osservare le emissioni infrarosse provenienti da grandi distanze, rendendoli strumenti ideali per la cattura di questi flare unici. La professoressa Priya Natarajan, coautrice dello studio, ha sottolineato che il Roman, grazie alla sua capacità di osservare simultaneamente ampie aree del cielo e di scrutare in profondità l’universo primordiale, si presenta come un promettente strumento per la rilevazione di questi flare di TDE di Pop III.
Janet Chang, dottoranda e coautrice dello studio, ha aggiunto che si prevede la rilevazione di diverse decine di questi eventi ogni anno, a condizione che venga adottata la giusta strategia osservativa. Questo apre prospettive entusiasmanti per i prossimi anni, con la potenziale identificazione di queste fonti uniche e la possibilità di svelare nuovi dettagli sulle prime stelle e sui misteri dell’inizio dell’universo.