Il telescopio spaziale James Webb della NASA ha rivelato le galassie più distanti mai scoperte, alcune delle quali risalgono a soli 300 milioni di anni dopo la creazione dell’universo nel Big Bang, un’epoca in cui l’universo aveva solo il 2% della sua età attuale.
Le galassie primordiali sono state trovate da un team internazionale di scienziati responsabili della progettazione di due dei più recenti strumenti del JWST. Il primo strumento, noto come Near Infrared Camera (NIRCam), ha il compito di osservare una piccola porzione di cielo notturno nella costellazione della Fornace.
Nel corso di 10 giorni, NIRCam ha osservato la luce proveniente da un gruppo di quasi 100.000 galassie su nove lunghezze d’onda infrarosse. Da questo set di dati, gli astronomi hanno isolato 250 delle galassie più deboli e più rosse e le hanno prese di mira con un altro degli strumenti del JWST: il Near Infrared Spectrometer (NIRSpec).
NIRSpec è progettato per raccogliere la luce emessa dai corpi celesti e scomporla nei suoi colori componenti. Questo processo crea grafici simili ad arcobaleno chiamati spettri. Gli astronomi possono analizzare gli spettri di una galassia per scoprire ogni cosa, dalla sua composizione elementare, a quante stelle ci sono al suo interno e persino alla sua distanza dalla Terra.
Quest’ultimo viene realizzato misurando un fenomeno noto come redshift. La luce proveniente da galassie lontane può impiegare miliardi di anni per raggiungere il nostro pianeta. Durante questo periodo, le lunghezze d’onda di questa luce si allungano e si allungano, spostandosi lentamente nella parte “rossa” dello spettro luminoso.
Quando la luce viaggia verso la Terra dalla sua sorgente, passerà inevitabilmente attraverso vaste nubi di polvere e gas interstellari. È noto che queste nuvole assorbono bene determinate lunghezze d’onda della luce, consentendo ad altre di attraversarle relativamente senza ostacoli. Questa interferenza crea uno schema distinto nello spettro dell’arcobaleno.
Un grafico che mostra le posizioni e gli spostamenti verso il rosso delle galassie Anton M. Koekemoer (STScI), Christopher Willmer (University of Arizona), JWST PEARLS Team Image processing: Rolf A. Jansen (ASU), Alyssa Pagan (STScI))
Gli scienziati sono stati in grado di calcolare l’età e la distanza di galassie lontane osservando quanto i modelli negli spettri si sono spostati dalle loro posizioni previste a causa del redshift.
Utilizzando questa tecnica, gli scienziati hanno scoperto quattro galassie enormemente antiche che si trovano all’interno dei dati JWST, che si ritiene si siano formate appena 300 milioni di anni dopo la creazione dell’universo nel Big Bang. Questo la rende 100 milioni di anni più giovane della galassia più antica mai scoperta dal telescopio spaziale Hubble.
Ciò significa che la luce rilevata dal JWST ha lasciato la sua sorgente circa 13,4 miliardi di anni fa, in un momento in cui l’universo aveva solo il 2% della sua età attuale. Le età da record delle galassie le renderanno inestimabili per gli scienziati che cercano di scoprire i segreti evolutivi dell’universo primordiale.
“È difficile comprendere le galassie senza comprendere i primi periodi della loro evoluzione”, ha spiegato l’astronomo Sandro Takela dell’Università di Cambridge, coautore di uno studio che descrive i risultati. Università dell’Arizona). “Come per gli esseri umani, gran parte di ciò che accade dopo dipende dall’influenza di queste prime generazioni di stelle”.
“Così tante domande intergalattiche stavano aspettando l’opportunità di trasformazione di Webb e siamo entusiasti di poter svolgere un ruolo nella scoperta di questa storia”.
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Credito immagine: Northrop Grumman.
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