Allora, piccole galassie. Poi, un ammasso di galassie supermassiccio?

Come gli esploratori di pallacanestro che individuano un adolescente alto e agile, gli astronomi che utilizzano il James Webb Space Telescope hanno recentemente riferito di aver identificato un piccolo e accattivante gruppo di giovani galassie vicino all’alba dei tempi. Gli scienziati affermano che queste galassie potrebbero crescere in uno dei più grandi ammassi di massa dell’universo, un’enorme raccolta di migliaia di galassie e trilioni di stelle.

Le sette galassie che hanno individuato risalgono a un momento di 13 miliardi di anni fa, appena 650 milioni di anni dopo il Big Bang.

“Questo potrebbe davvero essere il sistema più massiccio dell’intero universo in quel momento”, ha detto Takahiro Morishita, un astronomo del Centro per l’elaborazione e l’analisi degli infrarossi del Caltech. Ha descritto l’ammasso primario come l’entità più esterna, e quindi la più vicina, mai osservata. Il dottor Morishita è stato l’autore principale di un rapporto pubblicato su questa scoperta Lunedì in Astrophysical Journal Letters.

Il rapporto degli scienziati è la conseguenza di uno sforzo più ampio noto come Grism Lens-Amplified Survey from Space, organizzato da Tommaso Treu, un astronomo dell’Università della California, a Los Angeles, per raccogliere i primi risultati scientifici dal telescopio Webb.

Il telescopio è stato lanciato in orbita attorno al sole il giorno di Natale del 2021. Con i suoi rilevatori a infrarossi e lo specchio principale largo 21 piedi, è perfetto per osservare i primi anni dell’universo. Mentre l’universo si espande, galassie molto distanti nello spazio e nel tempo si stanno allontanando dalla Terra così rapidamente che la maggior parte della luce visibile e delle informazioni su di esse si è riversata in lunghezze d’onda infrarosse invisibili, come sirene che calano di tono.

Nel suo primo anno, il Web ha già recuperato un’abbondanza di galassie luminose e di massicci buchi neri che si sono formati solo poche centinaia di milioni di anni dopo il Big Bang.

Il telescopio spaziale Hubble ha scoperto nel corso degli anni le più giovani delle galassie più piccole come punti luminosi rossi, visibili a una distanza così grande solo perché sono ingranditi dalla gravità che distorce lo spazio del Pandora Cluster, un gruppo di galassie nidificate nel costellazione. scultore.

Le misurazioni spettroscopiche con il telescopio Webb hanno confermato che i sette punti erano galassie ed erano tutti ugualmente lontani dalla Terra. Occupa una fascia di spazio di 400.000 anni luce di diametro, o circa un sesto della distanza da qui al parente più stretto della Via Lattea, la grande galassia a spirale Andromeda.

“Quindi, i nostri sforzi per dare seguito a un potenziale protocluster precedentemente noto sono stati finalmente ripagati dopo quasi 10 anni!” Il dottor Morishita ha scritto.

Secondo i calcoli basati sui modelli prevalenti dell’universo, la gravità finirà per riunire queste galassie in un enorme ammasso contenente almeno un trilione di stelle. ha detto Benedetta Volcani dell’Istituto Nazionale di Astrofisica in Italia e membro del gruppo di ricerca.

I dati spettrali hanno anche permesso al dottor Morishita e ai suoi colleghi di determinare che le stelle che abitano alcune di queste galassie embrionali erano sorprendentemente mature, poiché contenevano grandi quantità di elementi come ossigeno e ferro, che devono essersi formati nelle fornaci nucleari per generazioni. dalle stelle precedenti. Altre galassie tra le galassie più piccole erano molto più pure. Teoricamente, le prime stelle dell’universo erano composte da idrogeno ed elio puri, i primi elementi emersi dal Big Bang.

Alcune di queste galassie erano stelle che nascevano a una velocità sorprendente, 10 volte più veloce della Via Lattea, che è da 10 a 100 volte la sua dimensione. Altri nel giovane gruppo generavano a malapena una stella all’anno, ha affermato il dottor Morishita, “un’interessante diversità in un gruppo di galassie in questa prima era”.

Tutto ciò aumenta i sospetti di alcuni cosmologi che l’universo primordiale stesse producendo stelle, galassie e buchi neri molto più velocemente di quanto previsto dalla teoria standard. In una e-mail, il Dr. Morishita ha detto che non c’è ancora nessuna “crisi” in cosmologia.

“La spiegazione più semplice”, ha scritto, “è che la nostra precedente comprensione della formazione stellare e della produzione di polvere nell’universo primordiale, che sono fenomeni complessi, era incompleta”.