Il telescopio spaziale james webb ha individuato la galassia più lontana mai osservata finora, risalente a soli 280 milioni di anni dopo il big bang. Questa scoperta sposta indietro di diversi milioni di anni i confini delle osservazioni astronomiche, aprendo nuove strade per lo studio dell’universo primordiale. Il rilevamento di questa galassia ad altissimo redshift fornisce dati fondamentali sulle prime fasi di formazione stellare e sulla composizione chimica di quegli ultimi momenti dell’infanzia cosmica.
La sfida degli strumenti per osservare l’universo primordiale
Prima dell’arrivo del james webb, gli astronomi disponevano principalmente di telescopi con capacità limitate nel vicino infrarosso, come l’hubble e lo spaziale spitzer. Hubble, con il suo specchio da 2,4 metri, ha permesso di individuare galassie risalenti a circa 500 milioni di anni dopo il big bang, ma non poteva spingersi oltre in modo significativo. Spitzer, pur dedicato all’infrarosso, era dotato di uno specchio più piccolo , che impediva indagini più profonde nelle misteriose ere più antiche.
Il james webb ha uno specchio principale di 6,5 metri che, combinato con una sensibilità molto avanzata alle lunghezze d’onda nell’infrarosso, è in grado di intercettare la luce debole emessa da galassie nate nelle primissime centinaia di milioni di anni dell’universo. Questo salto tecnologico ha permesso di osservare con precisione galassie finora completamente invisibili, aprendo finestre uniche verso l’epoca della formazione stellare iniziale e la reionizzazione cosmica.
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La galassia mom-z14, il nuovo record di distanza
Da quando ha cominciato le osservazioni scientifiche nell’estate del 2022, james webb ha individuato numerose galassie molto antiche e lontane. Inizialmente, la galassia jades-gs-z14-0 deteneva il primato per il redshift elevato, a 14,32. Ora, la nuova scoperta denominata mom-z14 ha superato questo limite con un redshift di 14,44. Questo valore indica che la luce ha viaggiato per circa 13,5 miliardi di anni prima di essere catturata, ossia risale a quando l’universo aveva appena 280 milioni di anni.
Questa galassia così lontana permette agli scienziati di spingersi indietro nel tempo per studiare la natura delle prime strutture cosmiche poco dopo il big bang. La scoperta è stata resa nota attraverso uno studio pubblicato su arXiv e in attesa di peer review ufficiale su Open Journal of Astrophysics. Gli autori sottolineano come questa popolazione di galassie con redshift superiore a 10 sia inaspettata e numerosa, suggerendo che l’universo primordiale potesse essere più attivo nel creare stelle brillanti sin da tempi molto remoti.
Caratteristiche fisiche e chimiche della galassia primordiale
Le analisi spettroscopiche indicano che la maggior parte della luce proveniente da mom-z14 deriva dalle stelle che la compongono, non da un nucleo galattico attivo al centro. Tra queste stelle ci potrebbero essere alcune supermassicce e molto luminose, una condizione ipotizzata per quel periodo iniziale dell’universo, dove le prime stelle avevano masse elevate rispetto a quelle odierne.
Il rapporto tra elementi chimici come azoto e carbonio risulta più alto rispetto a quello che osserviamo nel sole. Questo parametro conferma che la formazione stellare qui ha avuto caratteristiche simili a quelle degli antichi ammassi globulari, noti per raggruppare popolazioni stellari molto vecchie nella nostra galassia via lattea. La somiglianza della composizione indica che mom-z14 potrebbe rappresentare un ambiente molto vicino a quello in cui si sono formate le prime stelle che ancora oggi osserviamo nei complessi galattici più antichi.
L’importanza degli studi sulle galassie antiche
Gli studio di queste galassie antiche aiutano a comprendere l’evoluzione chimica delle prime stelle e la distribuzione degli elementi nell’universo giovane. Ogni nuova scoperta modifica le teorie sull’origine delle galassie e sulla rapidità con cui si organizzarono le prime strutture cosmiche dopo il big bang. james webb continua così a spingere i limiti delle osservazioni, raccogliendo informazioni essenziali per la fisica e l’astronomia.