CHIME ha rilevato per la prima volta usando soltanto i propri dati il debole segnale radio dell’idrogeno neutro proveniente da quando l’Universo aveva circa cinque miliardi di anni. Il risultato trasforma il radiotelescopio canadese in uno strumento capace di mappare direttamente la distribuzione della materia su grandi volumi cosmici e apre una strada indipendente per studiare l’espansione dell’Universo e l’energia oscura.
La novità non è che l’idrogeno lontano fosse sconosciuto, ma che il segnale a 21 centimetri sia stato estratto senza doverlo correlare con cataloghi di galassie ottenuti da altri telescopi. È un passaggio tecnico importante perché potrebbe rendere le mappe cosmologiche più ampie e meno costose.
Che cosa ha visto davvero CHIME
CHIME, il Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment, è un radiotelescopio vicino a Penticton, nella Columbia Britannica. Osserva ogni giorno gran parte del cielo settentrionale e cerca la riga radio dell’idrogeno neutro, un segnale molto debole che può essere usato come tracciante della materia cosmica.
Il nuovo lavoro, annunciato il 28 settembre 2026 dal MIT Kavli Institute e dalla collaborazione CHIME, usa 94 notti di dati raccolti nel 2019. Dopo oltre un anno di test, il team ha verificato che il segnale non fosse un artefatto del rumore di fondo, delle interferenze terrestri o dello strumento stesso.
Perché l’idrogeno aiuta a studiare l’energia oscura
L’idrogeno è l’elemento più abbondante dell’Universo. La sua emissione radio permette di ricostruire dove si concentra la materia su scale molto grandi. Confrontando la distribuzione dell’idrogeno a epoche diverse, gli astronomi possono misurare come è cambiata l’espansione cosmica e quindi testare i modelli che cercano di spiegare l’energia oscura.
Questo si collega direttamente al problema già affrontato nel nostro approfondimento su perché l’energia oscura potrebbe non essere costante. CHIME non risolve oggi la disputa, ma aggiunge un metodo indipendente con cui confrontare le previsioni dei diversi modelli.
Cosa cambia rispetto alle misure precedenti
Finora CHIME aveva ottenuto risultati cosmologici incrociando le proprie osservazioni con survey di galassie realizzate da altri strumenti. Nel nuovo studio il segnale dell’idrogeno emerge invece dai soli dati CHIME. Questo è importante perché una survey radio di intensità non deve risolvere una per una tutte le galassie: misura il bagliore combinato dell’idrogeno su grandi porzioni di cielo.
Il vantaggio potenziale è poter esplorare volumi cosmici enormi con costi inferiori rispetto a campagne ottiche molto dettagliate. Non significa però che CHIME sostituisca le survey di galassie: i due approcci misurano aspetti complementari e il confronto tra tecniche resta essenziale per controllare errori sistematici.
Quanto idrogeno neutro c’era allora
Un’analisi associata stima che circa il 2% dell’idrogeno fosse in forma atomica neutra all’epoca osservata. Il valore è compatibile con misure precedenti e serve a capire come il gas fosse distribuito attorno alle strutture cosmiche e come alimentasse la formazione delle galassie.
CHIME ha già misurato l’energia oscura?
No. La rilevazione dimostra che il metodo necessario per costruire mappe dell’idrogeno funziona in autonomia, ma non fornisce da sola una nuova misura definitiva dell’energia oscura. Per arrivare a vincoli cosmologici più forti serviranno molti più dati, un controllo accurato degli effetti strumentali e analisi su diverse epoche dell’Universo.
Il team dispone già di quasi sette anni di osservazioni e sta estendendo il lavoro a periodi ancora più antichi, quando l’Universo aveva circa tre miliardi di anni. Più ampia sarà la mappa, più precisamente si potrà ricostruire la storia dell’espansione.
Perché è un risultato utile per la cosmologia
Il punto centrale è l’indipendenza del metodo. Se tecniche diverse — radio, ottiche e infrarosse — arrivano a risultati coerenti, aumenta la fiducia che il segnale cosmologico non dipenda da un singolo strumento o da un singolo tipo di oggetto osservato. È lo stesso motivo per cui missioni e survey differenti vengono confrontate quando si cerca di capire la natura dell’energia oscura e le possibili spiegazioni alternative.
CHIME ha quindi superato una prova tecnica importante: ha dimostrato di poter sentire direttamente il debole “bagliore” dell’idrogeno cosmico sotto un fondo radio molto più intenso. La prossima sfida è trasformare questa capacità in mappe abbastanza precise da mettere realmente alla prova i modelli dell’espansione dell’Universo.
