Stefano Sergente
Secondo un team di astronomi che ha recentemente utilizzato il telescopio spaziale James Webb per studiare l’universo, in origine le galassie erano quasi del tutto prive di sostanze chimiche e metalliche.
Uno dei compiti principali del James Webb è quello di esaminare queste antiche galassie, per capire come si sono formate ed evolute.
Il misteri delle galassie più antiche
Sebbene le precedenti osservazioni avevano portato i ricercatori a credere che le galassie più antiche seguissero le regole stabilite dalle galassie più giovani, grazie agli ultimi recenti studi, portati avanti sfruttando l’avanzatissimo telescopio spaziale James Webb, hanno dovuto considerare nuove prospettive. Per quanto riguarda il tasso di formazione stellare e la massa stellare, i ricercatori hanno infatti scoperto che le galassie più anziane avevano solo un quarto delle abbondanze chimiche previste. La ricerca del team sulle antiche galassie è stata pubblicata la scorsa settimana su Nature Astronomy.
In un comunicato dell’Università dell’Australia Occidentale, Claudia Lagos, coautrice dello studio e astronoma presso l’International Centre for Radio Astronomy Research (ICRAR) e il Cosmic Dawn Center di Copenhagen, ha dichiarato: “Era come se le galassie avessero un regolamento che seguivano, ma sorprendentemente questo regolamento cosmico sembra aver subito una drammatica riscrittura durante l’infanzia dell’universo”.
Le tecnologie del James Webb
Il telescopio spaziale indispensabile per queste nuove ricerca, come già anticipato, è il James Webb Space Telescope: osservatorio spaziale da 10 miliardi di dollari. Lanciato nello spazio nel dicembre 2021, Webb sta effettuando osservazioni scientifiche dal luglio 2022. Grazie a questo potentissimo telescopio spaziale, gli scienziati possono ora osservare il cosmo sfruttando le lunghezze d’onda dell’infrarosso e del vicino infrarosso, e sono proprio queste capacità a rendere il James Webb lo strumento ideale per studiare gli angoli più antichi del cosmo.
Più un telescopio guarda lontano nell’universo, più la luce che vede è spostata verso il lato più rosso dello spettro elettromagnetico. A questo spostamento viene assegnato un numero, che gli scienziati chiamano “z”. Più grande è il numero “z”, più lontano (e quindi più vecchio) è l’oggetto cosmico osservato.
Il team di ricercatori ha dichiarato che, fino a poco tempo fa, le abbondanze chimiche delle galassie potevano essere misurate in modo affidabile solamente negli spostamenti dove “z” corrispondeva a 3,3 o meno. Ma da quando viene utilizzato James Webb, i ricercatori possono misurare anche oggetti cosmici più antichi, il cui spostamento va da 7 a 10. Questo vuol dire che parliamo di oggetti nati 500 milioni di anni o 750 milioni di anni dopo il Big Bang.
Ora i ricercatori stanno utilizzando le tecnologie del Webb per misurare i tassi di formazione stellare, le masse stellari e le abbondanze chimiche presenti nelle galassie che si sono formate durante le prime centinaia di milioni di anni di esistenza dell’universo.
L’indagine nello spazio è appena cominciata
A questo proposito, la coautrice dello studio, Claudia Lagos, ha dichiarato: “La scoperta più sorprendente è stata che le galassie antiche producevano molti meno elementi pesanti di quelli che avremmo previsto sulla base di ciò che sappiamo delle galassie che si sono formate più tardi. Le prime galassie ricevevano continuamente nuovo gas incontaminato dall’ambiente circostante e l’afflusso di gas diluisce gli elementi pesanti all’interno delle galassie, rendendoli meno concentrati”.
Questa nuova ricerca conferma che le galassie hanno ancora numerosi segreti: in questo caso, un’evidente mancanza di elementi pesanti. Ulteriori osservazioni da parte del James Webb potrebbero aiutare a spiegare come queste galassie hanno preso forma, ma sicuramente non saranno gli unici segreti ad emergere durante le ricerche rivoluzionarie di questi scienziati. Ovviamente, se ci saranno aggiornamenti in merito, torneremo a parlarne!