Ci sono voluti 30 anni per costruirlo, ma in soli tre anni di attività il telescopio spaziale James Webb ha già rivoluzionato la nostra comprensione del cosmo.
Tre anni fa, proprio in questo periodo, abbiamo assistito all’emozionante lancio del James Webb, il più grande e potente telescopio spaziale che l’uomo abbia mai inviato nello spazio. Ci sono voluti 30 anni per costruirlo, ma in soli tre anni di attività ha già rivoluzionato la nostra visione del cosmo. Ha esplorato il nostro sistema solare, ha studiato le atmosfere di pianeti lontani alla ricerca di segni di vita e ha scandagliato le profondità più remote per trovare le primissime stelle e galassie formatesi nell’universo. Ecco cosa ci ha insegnato il James Webb sull’universo primordiale sin dal suo lancio e i nuovi misteri che ha svelato.
La galassia più lontana
L’attuale record confermato dal James Webb che riguarda la galassia più lontana risale a un’epoca in cui l’universo aveva solo circa 300 milioni di anni. Sorprendentemente, in questa breve finestra temporale, questa galassia è riuscita a formare circa 400 milioni di volte la massa del nostro Sole. Quando le galassie crescono, le loro stelle esplodono, creando polvere. Più grande è la galassia, più polvere ha. Questa polvere fa apparire le galassie rosse perché assorbe la luce blu. Ma ecco il trucco: James Webb ha mostrato che queste prime galassie sono sorprendentemente luminose, massicce e molto blu, senza alcun segno di polvere. Questo è un vero mistero.
Ci sono molte teorie per spiegare la strana natura di queste prime galassie. Hanno stelle enormi che semplicemente collassano a causa della gravità senza subire enormi esplosioni di supernova? Oppure hanno esplosioni così grandi che tutta la polvere viene spinta lontano dalla galassia, esponendo un nucleo blu e privo di polvere? Forse la polvere viene distrutta a causa dell’intensa radiazione di queste prime stelle esotiche, ma non lo sappiamo ancora.
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La strana chimica delle galassie primordiali
Le stelle primordiali erano i mattoni fondamentali di ciò che alla fine sarebbe diventata la vita. L’universo iniziò con solo idrogeno, elio e una piccola quantità di litio. Tutti gli altri elementi, dal calcio nelle nostre ossa all’ossigeno nell’aria che respiriamo, furono forgiati nei nuclei di queste stelle. Il James Webb ha scoperto che anche le galassie primordiali presentano caratteristiche chimiche insolite.
Contengono una quantità significativa di azoto, molto più di quanto osserviamo nel nostro Sole, mentre la maggior parte degli altri metalli è presente in quantità inferiori. Ciò suggerisce che nell’universo primordiale erano in gioco processi che non comprendiamo ancora appieno.
Il caso dei misteriosi puntini rossi
Le primissime immagini del telescopio hanno portato a un’altra scoperta inaspettata. L’universo primordiale è costellato di “piccoli puntini rossi”. Si tratta di sorgenti di colore rosso estremamente compatte di origine sconosciuta. Inizialmente si pensava che fossero galassie massicce e superdense o nuclei galattici attivi, ma non emettono raggi X rilevabili, come normalmente ci si aspetterebbe. Queste galassie potrebbero essere allo stesso tempo stelle e nuclei galattici attivi? O una fase evolutiva intermedia? Qualunque cosa siano, i piccoli puntini rossi probabilmente ci insegneranno qualcosa sulla nascita sia dei buchi neri supermassicci che delle stelle nelle galassie.
Galassie incredibilmente antiche scoperte dal James Webb
Oltre alle galassie primordiali estremamente attive, il James Webb ha scoperto anche veri e propri “cadaveri” cosmici. Si tratta di galassie antichissime, reliquie di un’intensa formazione stellare all’alba dell’universo. Questi oggetti erano stati trovati da Hubble e da altri telescopi terrestri, ma solo il JWST ha avuto la capacità di analizzarne la luce per scoprire da quanto tempo fossero “morti”.
Ha scoperto alcune galassie estremamente massicce che si sono formate nei primi 700 milioni di anni di storia cosmica. I nostri attuali modelli di formazione delle galassie non riescono a spiegare questi oggetti: sono troppo grandi e si sono formati troppo presto. Il telescopio spaziale scoprirà molti altri di questi oggetti il prossimo anno e studierà quelli esistenti in modo più dettagliato. In ogni caso, lo sapremo presto.
Per saperne di più:
- Leggi l’articolo originale pubblicato su The Conversation.
