Un’immagine di molte galassie ovali ea forma di spirale. Credito immagine: NASA, ESA, CSA, Takahiro Morishita (IPAC); Elaborazione: Alyssa Pagan (STScI)
Gli astronomi hanno guardato indietro nel tempo ai primi inizi dell’universo, appena 650 milioni di anni dopo il Big Bang, e hanno osservato gli stadi infantili di sette galassie interagenti che si formano in un protoammasso.
Questo protocluster è attualmente il più distante ammasso di galassie essere confermato dagli scienziati. Le simulazioni mostrano che il sistema si sarà ora evoluto in uno dei più grandi e antichi ammassi di galassie conosciuti nell’universo, oltre 100 volte più massiccio della nostra galassia, la Via Lattea.
Un documento che descrive i risultati appare nella rivista Le lettere del diario astrofisico. L’autore principale è Takahiro Morishita, uno scienziato dello staff del centro di astronomia IPAC del Caltech.
Le sette galassie sono state individuate per la prima volta con il telescopio spaziale Hubble della NASA. Tuttavia, sebbene tutte le galassie siano state osservate lungo la stessa linea di vista, Hubble non era abbastanza sensibile per determinare esattamente quanto fossero distanti le galassie l’una dall’altra.
Come analogia, immagina di volare molto al di sopra di Los Angeles e di guardare fuori dalla finestra con un telescopio: potresti vedere città come Phoenix, Dallas e Atlanta, ma non sapresti le distanze esatte tra loro.
Rappresentazione artistica del JWST, che mostra il parasole a cinque strati sotto il telescopio vero e proprio. Questo è progettato per proteggere i sensibili strumenti di osservazione dalla radiazione solare. Sopra c’è un grande specchio primario per focalizzare la radiazione infrarossa. Credito immagine: NASA
Usando il James Webb Space Telescope (JWST) della NASA, il team è stato in grado di misurare con precisione la distanza dalla Terra a ciascuna delle sette galassie misurando una proprietà chiamata redshift. Il redshift è una misura di quanto sono lontane le galassie dalla Terra: più la galassia è lontana, maggiore è il suo redshift.
A causa dell’espansione del nostro universo, la luce delle galassie si sposterà verso lunghezze d’onda più lunghe e “più rosse” con la distanza nello stesso modo in cui le onde sonore della sirena di un’ambulanza di passaggio si spostano verso frequenze più lunghe e più basse mentre un’ambulanza si allontana da voi.
Per conoscere lo spostamento verso il rosso di una galassia, gli astronomi catturano i suoi spettri, un arcobaleno di lunghezze d’onda emesse dalla galassia, e cercano tracce note di molecole come l’idrogeno e l’elio. Quelle lunghezze d’onda si sposteranno, o diventeranno spostate verso il rosso, con l’aumentare delle distanze.
Sorprendentemente, ogni galassia ha lo stesso spostamento verso il rosso – 7,88, che si traduce in 13 miliardi di anni luce dalla Terra (per riferimento, un singolo anno luce, la distanza percorsa dalla luce in un anno, è di 9,4 trilioni di chilometri) – a indicare che sono tutti raggruppati insieme. Il sistema, situato nella costellazione dello Scultore, è attualmente il più lontano protoammasso confermato spettroscopicamente fino ad oggi.
Questa è la linea temporale dell’universo. Credito immagine: NRFuller, National Science Foundation
“Sapevamo da tempo dai dati di Hubble che c’era un’interessante densità eccessiva di galassie. È stata una sorpresa quando abbiamo visto per la prima volta gli spettri di JWST: tutte e sette le galassie erano allineate allo stesso identico spostamento verso il rosso», afferma Morishita.
Poiché la luce di queste galassie ha impiegato miliardi di anni per raggiungere i telescopi, gli astronomi le vedono come esistevano molto tempo fa, solo centinaia di milioni di anni dopo la nascita del nostro universo. Date le loro dimensioni in quel momento, potrebbero essere alcune delle primissime galassie mai formate. Sebbene non possiamo vedere l’ammasso così com’è oggi, le simulazioni numeriche prevedono che ora potrebbe essere uno degli ammassi più enormi dell’universo.
Gli scienziati affermano che ammassi di questa natura sono molto rari e difficili da individuare. “Non è probabile che troveremo un altro sistema speciale come questo utilizzando JWST”, afferma Morishita. “Dato che JWST vede aree di cielo relativamente piccole, abbiamo bisogno di un telescopio in grado di vedere il quadro più ampio”.
Nel prossimo decennio, scoperte come queste saranno ulteriormente rese possibili dal Nancy Grace Roman Space Telescope, il prossimo osservatorio della NASA che dovrebbe essere lanciato all’inizio del 2027. La sua capacità di rilevamento su vasta area sarà più di 100 volte quella del JWST e faciliterà il identificazione di ammassi di galassie nell’universo primordiale come quello scoperto in questo studio.
I risultati sono tra i primi a uscire dalla corsa scientifica iniziale di JWST. “Questi risultati sono il risultato di una massiccia collaborazione internazionale”, afferma Morishita. “È stato davvero uno sforzo di squadra fornire queste notizie entusiasmanti al mondo così rapidamente.”
Scritto da Lori Dajose
Fonte: Caltech
Da un’altra testata giornalistica. news de www.technology.org
