Scoperta l’anno scorso, JADES-GS-z14-0 è la galassia confermata più distante mai trovata: è così lontana che la sua luce ha impiegato 13,4 miliardi di anni per raggiungerci, il che significa che la vediamo com’era quando l’Universo aveva meno di 300 milioni di anni, circa il 2% della sua età attuale. La nuova rilevazione di ossigeno con ALMA, una schiera di telescopi nel deserto di Atacama in Cile, suggerisce che la galassia è molto più matura chimicamente di quanto previsto.
“È come trovare un adolescente dove ti aspetteresti solo bambini“, afferma Sander Schouws, dottorando presso l’Osservatorio di Leida, nei Paesi Bassi, e primo autore dello studio condotto dagli olandesi, ora accettato per la pubblicazione su The Astrophysical Journal . ” I risultati mostrano che la galassia si è formata molto rapidamente e sta anche maturando rapidamente, aggiungendosi a un crescente corpo di prove che la formazione delle galassie avviene molto più velocemente di quanto ci si aspettasse “.
Le galassie solitamente iniziano la loro vita piene di stelle giovani, che sono fatte principalmente di elementi leggeri come idrogeno ed elio. Mentre le stelle si evolvono, creano elementi più pesanti come l’ossigeno, che vengono dispersi nella galassia ospite dopo la loro morte. I ricercatori avevano pensato che, a 300 milioni di anni, l’Universo fosse ancora troppo giovane per avere galassie ricche di elementi pesanti. Tuttavia, i due studi ALMA indicano che JADES-GS-z14-0 ha circa 10 volte più elementi pesanti del previsto.
” Sono rimasto stupito dai risultati inaspettati perché hanno aperto una nuova visione sulle prime fasi dell’evoluzione delle galassie “, afferma Stefano Carniani, della Scuola Normale Superiore di Pisa, Italia, e autore principale dell’articolo ora accettato per la pubblicazione in Astronomy & Astrophysics . ” L’evidenza che una galassia sia già matura nell’Universo infantile solleva interrogativi su quando e come si sono formate le galassie “.
La rilevazione dell’ossigeno ha anche permesso agli astronomi di rendere le loro misurazioni della distanza da JADES-GS-z14-0 molto più accurate. ” La rilevazione ALMA offre una misurazione straordinariamente precisa della distanza della galassia fino a un’incertezza di appena lo 0,005 percento. Questo livello di precisione, analogo all’essere precisi entro 5 cm su una distanza di 1 km, aiuta ad affinare la nostra comprensione delle proprietà delle galassie distanti “, aggiunge Eleonora Parlanti, dottoranda presso la Scuola Normale Superiore di Pisa e autrice dello studio Astronomy & Astrophysics [1] .
“ Mentre la galassia è stata originariamente scoperta con il telescopio spaziale James Webb , ci è voluto ALMA per confermare e determinare con precisione la sua enorme distanza ,” [2] afferma il professore associato Rychard Bouwens, un membro del team presso l’Osservatorio di Leida. “ Questo dimostra la straordinaria sinergia tra ALMA e JWST per rivelare la formazione e l’evoluzione delle prime galassie .”
Gergö Popping, un astronomo dell’ESO presso l’European ALMA Regional Centre che non ha preso parte agli studi, afferma: “Sono rimasto davvero sorpreso da questa chiara rilevazione di ossigeno in JADES-GS-z14-0. Ciò suggerisce che le galassie possono formarsi più rapidamente dopo il Big Bang di quanto si pensasse in precedenza. Questo risultato dimostra l’importante ruolo svolto da ALMA nello svelare le condizioni in cui si sono formate le prime galassie nel nostro Universo”.
Appunti
[1] Gli astronomi usano una misurazione nota come redshift per determinare la distanza da oggetti estremamente distanti. Le misurazioni precedenti indicavano che la galassia JADES-GS-z-14-0 era a un redshift tra circa 14,12 e 14,4. Con le loro rilevazioni di ossigeno, entrambi i team hanno ora ridotto questo a un redshift intorno a 14,18.
[2] Il telescopio spaziale James Webb è un progetto congiunto della NASA, dell’Agenzia spaziale europea (ESA) e dell’Agenzia spaziale canadese (CSA).
Ulteriori informazioni
Questa ricerca è stata presentata in due articoli pubblicati su Astronomy & Astrophysics ( https://aanda.org/10.1051/0004-6361/202452451 ) e The Astrophysical Journal.
