Strumenti come il telescopio spaziale James Webb (JWST) consentono agli scienziati di osservare più indietro che mai la storia cosmica, esplorando oggetti estremamente distanti come le galassie che si sono formate nelle prime centinaia di milioni di anni dell'universo. Di recente, gli astronomi hanno condotto un'intensa campagna di osservazione della galassia JADES-GS-z14-0, la galassia più distante mai conosciuta, e hanno scoperto qualcosa di ancora più sorprendente: tracce di ossigeno.
Questa galassia è così lontana dalla Terra che la sua luce ha impiegato 13,4 miliardi di anni per raggiungerci, il che significa che stiamo osservando un'immagine di JADES-GS-z14-0 300 milioni di anni dopo il Big Bang. Per una galassia così giovane, nelle fasi primordiali dell'universo, gli scienziati si aspettavano di trovare grandi quantità di idrogeno ed elio, elementi presenti nelle galassie primordiali. Tuttavia, utilizzando il telescopio terrestre ALMA (Atacama Large Millimeter Array), hanno anche rilevato l'ossigeno, un elemento che non sarebbe comparso prima che la galassia fosse molto più vecchia.
Sander Schouws, ricercatore presso l'Osservatorio di Leida, ha affermato:
Le osservazioni mostrano che questa galassia si è formata molto rapidamente e che è maturata molto più rapidamente di quanto inizialmente previsto.
Da quando James Webb ha iniziato a osservare le galassie primordiali, gli scienziati hanno iniziato a sospettare che i loro modelli dell'universo primordiale potessero essere errati o quantomeno incompleti. Sembra che l'universo primordiale fosse molto più vibrante e luminoso di quanto previsto, con galassie che si formavano e crescevano più rapidamente del previsto, ma gli scienziati non hanno ancora capito il perché.
Questi risultati sono sorprendenti perché aprono una nuova prospettiva sulle fasi iniziali dell'evoluzione delle galassie. La prova che una galassia fosse già matura nell'universo primordiale solleva interrogativi su quando e come si formano le galassie.
L'ossigeno è stato rilevato utilizzando una tecnica spettroscopica, in cui la luce proveniente da oggetti distanti viene suddivisa in diverse lunghezze d'onda per determinare quali lunghezze d'onda sono state assorbite. Osservando queste linee di assorbimento, gli scienziati possono scoprire di cosa è composto l'oggetto distante. In questo caso, due team di ricerca indipendenti hanno trovato tracce di ossigeno nella galassia mentre analizzavano i dati di ALMA, una serie di radiotelescopi composti da 66 parabole operanti in Cile.
I risultati di ALMA contribuiscono anche a confermare l'enorme distanza tra la Terra e JADES-GS-z14-0. Sebbene questa galassia sia stata originariamente scoperta dal telescopio spaziale James Webb, ALMA ha contribuito a confermare e misurare con precisione la sua enorme distanza. Ciò dimostra l'eccellente combinazione di ALMA e JWST nello svelare la formazione e l'evoluzione delle galassie primordiali.
La ricerca sarà pubblicata in un articolo sulla rivista Astronomy & Astrophysics e in un altro su The Astrophysical Journal.
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