Nuove galassie scoperte dal James Webb

Il telescopio spaziale James Webb della Nasa ha scoperto due nuove galassie: sono rispettivamente la seconda e la quarta più distante mai viste e si trovano in una regione dello spazio conosciuta come Ammasso di Pandora, o Abell 2744.  Un articolo che descrive le due galassie è stato pubblicato sulla rivista Astrophysical Journal Letters.

Un team formato dai ricercatori della Penn State ha confermato la distanza di queste antiche galassie, deducendone le proprietà, tramite l’utilizzo dei nuovi dati spettroscopici provenienti dal James Webb. A circa 33 miliardi di anni luce da noi, queste galassie ci offrono preziosi spunti per comprendere la formazione delle prime galassie dopo il Big Bang.

Bingjie Wang è studioso post-dottorato presso la Penn State e autore principale della ricerca. L’esperto ha spiegato tramite alcune dichiarazioni riportate da PHYS.ORG: “Si sa molto poco dell’universo primordiale e l’unico modo per conoscere quel periodo e testare le nostre teorie sulla formazione e crescita delle galassie primordiali è studiare queste galassie molto distanti”.

Galassie scoperte dal James Webb: l’importanza dello studio

Wang ha aggiunto: “Prima della nostra analisi, conoscevamo solo tre galassie confermate a questa distanza estrema. Lo studio di queste nuove galassie e delle loro proprietà ha rivelato la diversità delle galassie nell’universo primordiale e quanto c’è da imparare da loro”. Poiché la luce proveniente da queste galassie ha dovuto viaggiare così a lungo per raggiungere la Terra, fornisce una finestra sul passato.

Il gruppo di ricerca stima che la luce rilevata da JWST sia stata emessa dalle due galassie quando l’universo aveva circa 330 milioni di anni e abbia viaggiato per circa 13,4 miliardi di anni luce per raggiungere il JWST. Ma, hanno spiegato i ricercatori, le galassie sono attualmente più vicine ai 33 miliardi di anni luce di distanza dalla Terra a causa dell’espansione dell’universo avvenuta in questo lasso di tempo.

Leja: “La luce di queste galassie è antica”

“La luce proveniente da queste galassie è antica, circa tre volte più vecchia della Terra”, ha affermato Joel Leja, assistente professore di astronomia e astrofisica alla Penn State e membro di UNCOVER. “Queste galassie primordiali sono come fari, con la luce che irrompe attraverso il sottilissimo gas idrogeno che costituiva l’universo primordiale. È solo attraverso la loro luce che possiamo iniziare a comprendere la fisica esotica che governava la galassia vicino all’alba cosmica”.

Come sono grandi queste galassie?

In particolare, le due galassie sono considerevolmente più grandi delle tre galassie precedentemente situate a queste distanze estreme. Una è almeno sei volte più grande, con un diametro di circa 2.000 anni luce. Per fare un confronto, la Via Lattea ha un diametro di circa 100.000 anni luce, ma, ha detto Wang, si pensa che l’universo primordiale fosse molto compresso, quindi è sorprendente che la galassia sia così grande.

“Le galassie precedentemente scoperte a queste distanze sono sorgenti puntiformi: appaiono come punti nelle nostre immagini”, ha detto Wang. “Ma una delle nostre appare allungata, quasi come una nocciolina, e l’altra sembra una palla soffice. Non è chiaro se la differenza di dimensioni sia dovuta a come si sono formate le stelle o a cosa è successo loro dopo la loro formazione, ma la diversità nelle proprietà delle galassie sono davvero interessanti. Si prevede che queste prime galassie si siano formate da materiali simili, ma già mostrano segni di essere molto diverse l’una dall’altra”.

Dove si trovano?

Le due galassie erano tra le 60.000 fonti di luce nell’Ammasso di Pandora rilevate in una delle prime immagini in campo profondo di JWST scattate durante il 2022, il suo primo anno di operazioni scientifiche. Questa regione dello spazio è stata selezionata in parte perché si trova dietro diversi ammassi di galassie che creano un effetto di ingrandimento naturale chiamato lente gravitazionale. L’attrazione gravitazionale della massa combinata degli ammassi deforma lo spazio attorno ad essi, focalizzando e amplificando qualsiasi luce che passa nelle vicinanze e fornendo una vista ingrandita dietro gli ammassi.

Nel giro di pochi mesi, il team di UNCOVER ha ristretto il numero delle 60.000 sorgenti luminose a 700 candidate per lo studio di follow-up, otto delle quali pensavano potessero essere potenzialmente tra le prime galassie. Quindi, JWST ha nuovamente puntato verso l’ammasso di Pandora, registrando gli spettri dei candidati, una sorta di impronta digitale che descrive in dettaglio la quantità di luce emessa a ciascuna lunghezza d’onda.

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