Usando il James Webb Space Telescope della NASA, un team internazionale di astronomi ha rilevato molecole organiche complesse in una galassia a 12 miliardi di anni luce di distanza.
La scoperta sfida la precedente comprensione del legame tra queste molecole e la formazione stellare, poiché alcune regioni hanno mostrato la presenza di queste molecole senza formazione stellare e viceversa. Il rilevamento è stato reso possibile dalla potenza combinata di Webb e del lensing gravitazionale, un fenomeno che si verifica quando due galassie si allineano perfettamente dalla prospettiva di un osservatore sulla Terra. Questa è la prima rilevazione di Webb di molecole complesse nell’universo primordiale e apre possibilità per comprendere ulteriormente la natura delle galassie e la storia dell’universo.
La scoperta delle molecole, che sono familiari sulla Terra nel fumo, nella fuliggine e nello smog, dimostra il potere di Webb di aiutare a comprendere la complessa chimica che va di pari passo con la nascita di nuove stelle anche nei primissimi periodi dell’universo. Almeno per le galassie, le nuove scoperte mettono in dubbio il vecchio adagio che dove c’è fumo, c’è fuoco.
Justin Spilker astronomo della Texas A&M University e i suoi collaboratori hanno trovato le molecole organiche in una galassia a più di 12 miliardi di anni luce di distanza. A causa della sua estrema distanza, la luce rilevata dagli astronomi ha iniziato il suo viaggio quando l’universo aveva meno di 1,5 miliardi di anni, circa il 10% della sua età attuale. La galassia è stata scoperta per la prima volta dal South Pole Telescope della National Science Foundation nel 2013 e da allora è stata studiata da molti osservatori, tra cui il radiotelescopio ALMA e il telescopio spaziale Hubble.
Spilker ha dichiarato che la scoperta è stata resa possibile grazie ai poteri combinati di Webb e del destino, con un piccolo aiuto da un fenomeno chiamato gravitational lensing. Il lensing, originariamente previsto dalla teoria della relatività di Albert Einstein, si verifica quando due galassie sono quasi perfettamente allineate dal nostro punto di vista sulla Terra. La luce della galassia sullo sfondo viene allungata e amplificata dalla galassia in primo piano in una forma ad anello, nota come anello di Einstein.
“Combinando le straordinarie capacità di Webb con una ‘lente d’ingrandimento cosmica’ naturale, siamo stati in grado di vedere ancora più dettagli di quanto avremmo potuto altrimenti”, ha affermato Spilker, assistente professore presso il Dipartimento di fisica e astronomia del Texas A&M e membro del George P. e Cynthia Woods Mitchell Institute for Fundamental Physics and Astronomy.
“Quel livello di ingrandimento è in realtà ciò che ci ha fatto interessare a questa galassia con Webb in primo luogo, poiché ci ha permesso di vedere tutti i dettagli di ciò che costituisce una galassia nell’universo primordiale”.
I dati di Webb hanno trovato la firma rivelatrice di grandi molecole organiche simili a smog e fumo, elementi costitutivi delle stesse emissioni di idrocarburi che causano il cancro sulla Terra e che contribuiscono in modo determinante all’inquinamento atmosferico. Tuttavia, Spilker ha affermato che le implicazioni dei segnali di fumo galattici sono molto meno disastrose per i loro ecosistemi cosmici.
“Queste grandi molecole sono in realtà piuttosto comuni nello spazio”, ha spiegato Spilker. “In precedenza gli astronomi pensavano che fossero un segno della formazione di nuove stelle. Ovunque si vedessero queste molecole, c’erano anche piccole stelle che brillavano”.
I nuovi risultati di Webb mostrano che questa idea potrebbe non suonare esattamente vera nell’universo primordiale, secondo Spilker.
“Grazie alle immagini ad alta definizione di Webb, abbiamo trovato molte regioni con fumo ma senza formazione stellare, e altre con nuove stelle in formazione ma senza fumo”, ha aggiunto.
Kedar Phadke, studente laureato dell’Università dell’Illinois Urbana-Champaign, che ha guidato lo sviluppo tecnico delle osservazioni Webb del team, ha notato che gli astronomi stanno usando Webb per stabilire connessioni attraverso la vastità dello spazio con un potenziale senza precedenti.
“Scoperte come questa sono esattamente ciò per cui Webb è stato creato: comprendere le prime fasi dell’universo in modi nuovi entusiasmanti”, ha affermato Phadke. “È incredibile poter identificare molecole che conosciamo qui sulla Terra a miliardi di anni luce di distanza”.
La leadership del team include anche l’astronomo del Goddard Space Flight Center della NASA Jane Rigby, il professore dell’Università dell’Illinois Joaquin Vieira e dozzine di astronomi in tutto il mondo.
La scoperta è stata il primo rilevamento di Webb di molecole complesse nell’universo primordiale, un momento fondamentale che Spilker vede come un inizio piuttosto che una fine.
“Gli astronomi sono entusiasti di vedere cosa è in grado di fare il telescopio spaziale Webb”, ha detto Spilker. “Rilevare il fumo in una galassia all’inizio della storia dell’universo? Webb lo fa sembrare facile. Ora che abbiamo dimostrato per la prima volta che ciò è possibile, non vediamo l’ora di provare a capire se è proprio vero che dove c’è fumo c’è fuoco. Forse riusciremo persino a trovare galassie così giovani che molecole complesse come queste non hanno ancora avuto il tempo di formarsi nel vuoto dello spazio, quindi le galassie sono tutte fuoco e niente fumo. L’unico modo per saperlo con certezza è guardare più galassie, si spera anche più lontane di questa”, ha concluso.
Fonte: Nature
