Il telescopio spaziale Webb e la galassia più lontana mai osservata

Risale a 13,4 miliardi di anni fa la luce che giunge in questo momento a noi da Glass-z13, la galassia più antica mai osservata: la vediamo come appariva 300-350 milioni di anni dopo il Big Bang ed è la più antica di un gruppo di quattro analizzate dal telescopio spaziale Webb.

In realtà sarebbe più corretto parlare di spettro elettromagnetico, che include l’intera gamma di radiazioni emesse da un oggetto quindi naturalmente anche quelle non visibili all’occhio umano.

La scoperta era stata annunciata lo scorso luglio, ora due studi presentano i primi risultati della ricerca

E le osservazioni effettuate grazie al James Webb Space Telescope (JWST) nella radiazione infrarossa sono talmente accurate da poterci fornire indicazioni preziose sulle proprietà di questi lontanissimi oggetti.

La nostra conoscenza del primo miliardo di anni di esistenza del nostro universo è limitata e uno degli obiettivi del telescopio Webb consiste proprio nel fare luce su questo periodo oscuro.

Secondo i modelli elaborati dai ricercatori l’universo primordiale, prima che si formassero le prime stelle, era dominio della materia oscura e la luce si diffondeva solo dagli elettroni liberi ma non era in grado di fluire liberamente.

Lentamente, l’interazione fra tali particelle diede origine all’idrogeno, il più semplice degli elementi e a tutt’oggi il 90% del totale della materia convenzionale che costituisce l’universo. Esso iniziò ad aggregarsi fino a formare le prime stelle le cui reazioni (la ionizzazione dell’idrogeno) portarono la luce nell’universo. Siamo, appunto, un miliardo di anni dopo il Big Bang.

La massa delle due galassie e superiore rispetto a quanto ipotizzato in prima istanza

A causa della distanza lo spostamento verso il rosso nel suo spettro elettromagnetico (l’effetto redshift) risulta particolarmente marcato. Essendo la radiazione infrarossa il campo di specializzazione del JWST i ricercatori ha potuto ottenere misurazioni estremamente precise grazie a uno strumento del telescopio, il rilevatore NIRCam, concentrandosi su quattro galassie con elevati spostamenti verso il rosso, due delle quali già precedentemente identificate grazie a Hubble.

I dati del JWST confermano che le due galassie già note sono effettivamente fra le più distanti mai scoperte (con spostamenti verso il rosso di 10,38 e 11,58) mentre le due nuove lo sono ancora di più (i valori sono 12,63 e 13,20, quest’ultimo corrispondente a una distanza di circa 13,5 miliardi di anni luce).

Il precedente record apparteneva a GNz-11 (400 milioni di anni dopo il Big Bang) osservata da Hubble nel 2015

“Era fondamentale dimostrare che queste galassie abitano effettivamente l’universo primordiale. È elevata la probabilità che galassie più vicine possano apparire come molto distanti”, afferma l’astronoma Emma Curtis-Lake dell’Università dell’Hertfordshire (Regno Unito). “Confermare che lo spettro corrisponde a quanto speravamo dimostra che queste galassie si trovano realmente al limite della nostra visuale (alcune più lontane della capacità di visualizzazione di Hubble) è un risultato estremamente eccitante per la missione”.

L’osservazione di queste galassie rientra nel più ampio JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES): sono sotto analisi 28 ore di dati relativi a una regione dello spazio già famosa grazie perché oggetto del famoso Ultra Deep Field di Hubble.

Lo studio dello spettro elettromagnetico relativo a oggetti così lontani potrà aiutare a comprendere le condizioni dell’universo nella fase primordiale nonché il modo in cui presero forma le prime stelle e le prime galassie.

Sono già stati individuati e sono al momento sotto indagine altri oggetti il cui spettro mostra un grande spostamento verso il rosso e considerando che il telescopio spaziale Webb è entrato in funzione da pochi mesi l’attuale record non dovrebbe resistere a lungo.

Le due ricerche possono essere consultate rispettivamente qui  e, in formato PDF scaricabile qui

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