Gli astronomi che utilizzano il telescopio spaziale James Webb hanno fatto importanti scoperte all’interno del protocluster Spiderweb, rivelando la formazione di nuove galassie e mettendo in discussione le teorie precedenti sulle interazioni gravitazionali. Le capacità infrarosse di Webb hanno permesso l’osservazione di galassie precedentemente oscure, migliorando la nostra comprensione dell’assemblaggio delle galassie in una delle più grandi strutture dell’universo durante la sua fase adolescenziale.
Comprendere la Formazione delle Galassie nell’Universo Primordiale
Utilizzando il telescopio spaziale James Webb, un team internazionale di astronomi ha scoperto nuove galassie all’interno del protocluster Spiderweb. Queste galassie forniscono nuove intuizioni sull’evoluzione cosmica, suggerendo che le interazioni gravitazionali giocano un ruolo meno significativo nelle regioni dense rispetto a quanto precedentemente creduto.
Gli astronomi esplorano le popolazioni di galassie e le loro caratteristiche fisiche attraverso strutture cosmiche su larga scala per comprendere come le galassie si formano ed evolvono all’interno dei loro ambienti. Il protocluster Spiderweb, una regione ben studiata dell’Universo primordiale, offre uno sguardo su un ammasso di galassie in fase di formazione. La sua luce ha viaggiato per oltre 10 miliardi di anni per raggiungerci, rivelando più di cento galassie conosciute in varie fasi di sviluppo.
Avanzamenti nell’Astronomia Infrarossa
Con l’uso delle capacità di Webb, gli astronomi hanno ora cercato di comprendere meglio questo protocluster e di rivelare nuove galassie al suo interno. La luce infrarossa passa più liberamente attraverso la polvere cosmica rispetto alla luce visibile, che viene dispersa dalla polvere. Poiché Webb può vedere bene nell’infrarosso, gli scienziati lo hanno usato per osservare regioni del Spiderweb che erano precedentemente nascoste da noi a causa della polvere cosmica, e per scoprire in che misura questa polvere le oscura. “Stiamo osservando la costruzione di una delle più grandi strutture dell’Universo, una città di galassie in costruzione”, ha spiegato Jose M. Pérez-Martínez dell’Instituto de Astrofísica de Canarias e dell’Universidad de La Laguna in Spagna. “Sappiamo che la maggior parte delle galassie nei cluster di galassie locali (le più grandi metropoli dell’Universo) sono vecchie e non molto attive, mentre in questo lavoro stiamo osservando questi oggetti durante la loro adolescenza. Man mano che questa città in costruzione cresce, anche le sue proprietà fisiche saranno influenzate. Ora, Webb ci sta fornendo nuove intuizioni sulla costruzione di tali strutture per la prima volta.”
Scoperte di Galassie Oscure
Con Webb, il team ha studiato il gas idrogeno per rivelare nuove galassie fortemente oscurate appartenenti al cluster e per studiare quanto fossero oscurate. Ciò è stato realizzato utilizzando solo circa 3,5 ore del tempo di osservazione di Webb. “Come previsto, abbiamo trovato nuovi membri del cluster di galassie, ma siamo rimasti sorpresi di trovarne più del previsto”, ha spiegato Rhythm Shimakawa dell’Università di Waseda in Giappone. “Abbiamo scoperto che i membri del cluster di galassie precedentemente conosciuti (simili alle tipiche galassie che formano stelle come la nostra Via Lattea) non sono così oscurati o pieni di polvere come precedentemente previsto, il che è stato anch’esso una sorpresa.” “Questo può essere spiegato dal fatto che la crescita di queste galassie tipiche non è innescata principalmente dalle interazioni o fusioni galattiche che inducono la formazione stellare”, ha aggiunto Helmut Dannerbauer dell’Instituto de Astrofísica de Canarias in Spagna. “Ora riteniamo che ciò possa invece essere spiegato dalla formazione stellare alimentata attraverso il gas che si accumula in diverse posizioni lungo la struttura su larga scala dell’oggetto.”
Future Direzioni della Ricerca
Il team sta pianificando di studiare i membri del cluster di galassie (nuovi) in modo più dettagliato e confermare la loro esistenza con osservazioni spettroscopiche utilizzando Webb. I nuovi risultati hanno utilizzato le osservazioni NIRCam di Webb (programma del Ciclo 1 n. 1572, PI: H. Dannerbauer e Y. Koyama) e sono presentati in due articoli pubblicati il 4 dicembre su The Astrophysical Journal.
Riferimenti: JWST/NIRCam Narrowband Survey of Pa Emitters in the Spiderweb Protocluster at z = 2.16 di Rhythm Shimakawa, J. M. Pérez-Martínez, Helmut Dannerbauer, Yusei Koyama, Tadayuki Kodama, Pablo G. Pérez-González, Chiara D’Eugenio, Yuheng Zhang, Abdurrahman Naufal e Kazuki Daikuhara, 4 dicembre 2024, The Astrophysical Journal. DOI: 10.3847/1538-4357/ad8155 JWST/NIRCam Pa Narrowband Imaging Reveals Ordinary Dust Extinction for H Emitters within the Spiderweb Protocluster at z = 2.16 di Jose Manuel Pérez-Martínez, Helmut Dannerbauer, Yusei Koyama, Pablo G. Pérez-González, Rhythm Shimakawa, Tadayuki Kodama, Yuheng Zhang, Kazuki Daikuhara, Chiara D’Eugenio e Abdurrahman Naufal, 4 dicembre 2024, The Astrophysical Journal. DOI: 10.3847/1538-4357/ad8156
Ulteriori informazioni
Webb è il telescopio più grande e potente mai lanciato nello spazio. In base a un accordo di collaborazione internazionale, l’ESA ha fornito il servizio di lancio del telescopio, utilizzando il lanciatore Ariane 5. Lavorando con partner, l’ESA è stata responsabile dello sviluppo e della qualificazione delle modifiche dell’Ariane 5 per la missione Webb e dell’acquisizione del servizio di lancio da parte di Arianespace. L’ESA ha inoltre fornito lo spettrografo di lavoro NIRSpec e il 50% dello strumento mid-infrared MIRI, progettato e costruito da un consorzio di Istituti europei finanziati a livello nazionale (Il Consorzio Europeo MIRI) in collaborazione con JPL e l’Università dell’Arizona.
Webb è una partnership internazionale tra NASA, ESA e l’Agenzia Spaziale Canadese (CSA).
