Domenico Ascione
Gli scienziati hanno scoperto ben sei nuove galassie molto più grandi ed antiche della nostra: la sensazionale ricerca
Non è facile costruire una galassia. L’universo ha ben 13,8 miliardi di anni e le prime galassie mai rilevate – individuate dal telescopio spaziale James Webb lo scorso novembre – si sono formate solo 350 milioni di anni dopo il Big Bang.
L’universo neonato non solo si è preso il suo tempo per far nascere le prime masse galattiche, ma non ne ha nemmeno costruite di molto grandi. Le prime galassie erano spesso galassie nane, contenenti forse 100 milioni di stelle, rispetto alle dimensioni delle galassie moderne come la nostra Via Lattea, che si ritiene contenga almeno 100 miliardi di stelle. Le prime galassie, si riteneva, erano dei piccoli “scriccioli”.
O almeno questa era la regola.
La scoperta che cambia tutto
Secondo un nuovo articolo pubblicato su Nature, sono stati scoperti corpi celesti che si pensa siano almeno sei galassie risalenti a 500 milioni di anni dopo il Big Bang, con popolazioni di decine o addirittura centinaia di miliardi di stelle. Si ritiene che la più grande delle sei abbia una massa collettiva mille miliardi di volte superiore a quella del nostro sole, ovvero 10 volte la dimensione della Via Lattea.
“È una cosa da pazzi”, ha dichiarato Erica Nelson, professore assistente di astrofisica presso l’Università del Colorado, a Boulder, e coautrice del lavoro, in una dichiarazione che ha accompagnato la sua pubblicazione. “Non ci si aspetta che l’universo primordiale sia in grado di organizzarsi così rapidamente. Queste galassie non avrebbero dovuto avere il tempo di formarsi”.
Le osservazioni, condotte dal telescopio Webb la scorsa estate, hanno riguardato una porzione di cielo vicino all’Orsa Maggiore che era stata precedentemente ripresa dal telescopio spaziale Hubble. Hubble non aveva rilevato nulla di speciale in quella regione dello spazio, ma Hubble vede principalmente nello spettro visibile, mentre Webb opera nell’infrarosso: in sostanza, ha portato un occhio completamente nuovo su un pezzo di proprietà cosmica altrimenti familiare.
Galassie lontane lontane
La nuova indagine ha subito rivelato qualcosa di intrigante: dall’immagine di sfondo, altrimenti irrilevante, sono emerse sei macchie di luce che, sebbene sfocate, erano estremamente luminose e di colore rosso. È stato il colore a catturare per primo l’attenzione degli astronomi. L’universo è in continua espansione e quando gli oggetti si allontanano da noi, la loro lunghezza d’onda luminosa si allunga nello spettro rosso. Più il colore è rosso, più l’oggetto è lontano.
Questa mezza dozzina di oggetti erano così rossi che si è calcolato che fossero abbastanza lontani da essersi formati fino a 13,3 miliardi di anni fa. Inoltre, erano abbastanza grandi da non essere sorgenti di luce puntiformi come una stella luminosa o una supernova, ma di dimensioni galattiche.
La spiegazione più plausibile di questi oggetti sono le galassie, anche se i ricercatori ammettono che saranno necessarie osservazioni successive per confermarlo. Tuttavia, la possibilità che si tratti effettivamente di galassie solleva tante domande quante risposte. Innanzitutto, le galassie dovrebbero essere state molto prolifiche.
Si pensa che la Via Lattea dia vita a circa due nuove stelle ogni anno. Perché le sei galassie rilevate nelle nuove osservazioni siano diventate così grandi e così veloci, avrebbero dovuto formare centinaia di nuove stelle all’anno per centinaia di milioni di anni. Inoltre, agli albori dell’universo, gli elementi più pesanti che si trovano nelle stelle moderne non c’erano: gli elementi principali che formavano le stelle erano l’idrogeno e l’elio, e questo rendeva le galassie relativamente piccole. Se una galassia così grande si è formata così presto, significa che la materia più pesante era davvero più abbondante e presente di quanto gli scienziati pensassero.
Oltre i limiti della nostra comprensione
Se anche una sola di queste galassie è reale si spingerà contro i limiti della nostra comprensione della cosmologia Ha dichiarato Nelson in un comunicato
Quel “se” è una piccola parola con grandi implicazioni, e l’area del cielo che ospita i nuovi oggetti sarà sicuramente setacciata da altre osservazioni. Attualmente, il team Webb riceve circa un migliaio di richieste di tempo di osservazione del telescopio all’anno da parte di astronomi di tutto il mondo ed è in grado di approvare solo circa 200 delle richieste.
Alcuni di questi studi includeranno sicuramente osservazioni dei nuovi corpi con lo spettrografo nel vicino infrarosso del telescopio (NIRSPEC), che analizza la temperatura, la massa e la composizione chimica degli oggetti bersaglio. Se le sei galassie candidate sono effettivamente galassie, il NIRSPEC dovrebbe confermarlo. In questo modo, trasformerà completamente la nostra attuale comprensione della velocità con cui le galassie grandi e mature potrebbero evolversi e formarsi.
Fonte: Nature – A population of red candidate massive galaxies ~600 Myr after the Big Bang