Una galassia appena scoperta ha appena infranto il record per la più antica mai osservata, rappresentando una sfida importante per i nostri attuali modelli di formazione delle galassie.
Si chiama JADES-GS-z14-0 e brilla intensamente nell’Universo primordiale, come appariva meno di 300 milioni di anni dopo il Big Bang . Una seconda scoperta recente, chiamata JADES-GS-z14-1, è stata confermata essere quasi altrettanto distante. Le rilevazioni, affermano gli astronomi, sono ormai ” inequivocabili “, il che significa che la Cosmic Dawn potrebbe avere qualche “spiegazione” da dare. “Nel gennaio 2024, NIRSpec ha osservato questa galassia, JADES-GS-z14-0, per quasi dieci ore e, quando lo spettro è stato elaborato per la prima volta, c’erano prove inequivocabili che la galassia si trovava effettivamente a uno spostamento verso il rosso di 14,32, infrangendo il precedente record della galassia più distante”, hanno affermato gli astronomi Stefano Carniani della Scuola Normale Superiore in Italia e Kevin Hainline dell’Università dell’Arizona. “Dalle immagini si evince che la sorgente ha un diametro di oltre 1.600 anni luce, il che dimostra che la luce che vediamo proviene principalmente da stelle giovani e non dall’emissione nei pressi di un buco nero supermassiccio in crescita . “Tanta luce stellare implica che la galassia abbia una massa di diverse centinaia di milioni di volte quella del Sole! Ciò solleva la domanda: come può la natura creare una galassia così luminosa, massiccia e grande in meno di 300 milioni di anni?” Sono stati scritti tre articoli distinti sull’argomento, uno dei quali è stato appena pubblicato su Nature . Altri due su arXiv devono ancora essere sottoposti a revisione paritaria, ma tutti e tre giungono alla stessa conclusione: JADES-GS-z14-0 è sicuramente lì, un punto di riferimento luminoso che rappresenta una nuova strada per comprendere come si è formato l’Universo, all’inizio. Fino a tempi relativamente recenti, avevamo pochissime conoscenze concrete sul periodo noto come Alba Cosmica, il primo miliardo di anni circa dopo il Big Bang, 13,8 miliardi di anni fa. Questo perché l’Universo primordiale era pieno di una nebbia di idrogeno neutro che disperdeva la luce, impedendone la diffusione. Questa nebbia non durò a lungo: fu ionizzata e diradata dalla luce ultravioletta emessa dagli oggetti dell’Universo primordiale e, alla fine dell’Alba Cosmica, lo spazio divenne trasparente. A quel punto, tuttavia, c’era un bel po’ di stelle e galassie in giro. Se vogliamo sapere come si è formato tutto, dobbiamo essere in grado di vedere nella nebbia. Questa è una delle cose per cui è stato progettato JWST , con i suoi potenti occhi a infrarossi. La radiazione infrarossa è in grado di attraversare mezzi densi che altra luce non può attraversare, le sue lunghe lunghezze d’onda sono in grado di attraversare con una dispersione minima.
Ha condotto il JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES), alla ricerca di oggetti risalenti ai primi 650 milioni di anni dopo il Big Bang, con risultati molto interessanti. Una cosa che abbiamo ripetutamente scoperto è che oggetti di grandi dimensioni si sono formati molto prima di quanto ci aspettassimo . È stato piuttosto sconvolgente, perché abbiamo agito partendo dal presupposto che cose come i buchi neri supermassicci e le galassie richiedano molto tempo per formarsi, molto più lungo del lasso di tempo in cui li stiamo osservando. Ma JADES-GS-z14-0 è la migliore. È molto grande e molto luminosa, per niente come gli astronomi avevano previsto che apparissero le galassie nell’Universo primordiale. In primo luogo, le sue dimensioni dimostrano che la maggior parte della luce deve provenire dalle stelle, piuttosto che dal bagliore luminoso dello spazio circostante un buco nero supermassiccio in crescita. L’analisi della sua luce rivela la presenza di molta polvere e ossigeno, il che è inaspettato così presto. Tali elementi pesanti dovrebbero essere creati all’interno di stelle che poi devono esplodere. Queste caratteristiche suggeriscono che diverse generazioni di stelle massicce devono essere vissute e morte già 300 milioni di anni dopo il Big Bang. Considerando che le stelle più grandi oggi hanno una durata di vita di appena qualche milione di anni, questo non è impossibile, ma non è comunque esattamente ciò che gli astronomi si aspettavano di trovare. Nel complesso, la galassia suggerisce che dobbiamo ripensare l’Universo primordiale, dimostrando che il gran numero di sorgenti luminose che vediamo lì non può essere interamente spiegato dalla crescita dei buchi neri. In qualche modo, galassie grandi, luminose e ben formate possono assemblarsi all’inizio dell’Alba Cosmica. “JADES-GS-z14-0 diventa ora l’archetipo di questo fenomeno”, ha detto Carniani . “È sorprendente che l’Universo possa creare una galassia del genere in soli 300 milioni di anni”. Il paper sulla scoperta condotto da Carniani è stato pubblicato su Nature . Altri paper che studiano le proprietà della luce della galassia possono essere trovati su arXiv qui e qui . Una versione precedente di questo articolo è stata pubblicata nel maggio 2024.
