Due team di astronomi hanno osservato ossigeno nella galassia GS-Z14, a 13,4 miliardi di anni luce, portando nuove domande sull’Universo primordiale.
Due diversi team di astronomi hanno rilevato ossigeno nella galassia più distante conosciuta, JADES-GS-z14-0. La scoperta, riportata in due studi separati, è stata resa possibile grazie all’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), di cui l’European Southern Observatory (ESO) è partner. Questa rilevazione da record sta facendo riconsiderare agli astronomi la rapidità con cui si sono formate le galassie nell’Universo primordiale. Scoperta l’anno scorso, JADES-GS-z14-0 è la galassia confermata più distante mai trovata: è così lontana che la sua luce ha impiegato 13,4 miliardi di anni per raggiungerci, il che significa che la vediamo com’era quando l’Universo aveva meno di 300 milioni di anni, circa il 2% della sua età attuale. La nuova rilevazione di ossigeno con ALMA, una schiera di telescopi nel deserto di Atacama in Cile, suggerisce che la galassia è molto più matura chimicamente di quanto previsto.
Un cambio di prospettiva sull’Universo primordiale
“È come trovare un adolescente dove ti aspetteresti solo bambini” afferma Sander Schouws, dottorando presso l’Osservatorio di Leida, nei Paesi Bassi, e primo autore dello studio condotto dagli olandesi, accettato per la pubblicazione su The Astrophysical Journal. “I risultati mostrano che la galassia si è formata molto rapidamente e sta anche maturando rapidamente, aggiungendosi a un crescente corpo di prove che la formazione delle galassie avviene molto più velocemente di quanto ci si aspettasse”.
Le galassie solitamente iniziano la loro vita piene di stelle giovani, che sono fatte principalmente di elementi leggeri come idrogeno ed elio. Mentre le stelle si evolvono, creano elementi più pesanti come l’ossigeno, che vengono dispersi nella galassia ospite dopo la loro morte. I ricercatori avevano pensato che, a 300 milioni di anni, l’Universo fosse ancora troppo giovane per avere galassie ricche di elementi pesanti. Tuttavia, i due studi ALMA indicano che JADES-GS-z14-0 ha circa 10 volte più elementi pesanti del previsto.
I risultati inaspettati hanno aperto una nuova visione sulle prime fasi dell’evoluzione delle galassie. L’evidenza che una galassia sia già matura nell’Universo primordiale solleva interrogativi su quando e come si sono formate le galassie suggerendo che le galassie possono essersi formarsi più rapidamente dopo il Big Bang di quanto si pensasse in precedenza.
Una misurazione accurata
La rilevazione dell’ossigeno ha anche permesso agli astronomi di rendere le loro misurazioni della distanza da JADES-GS-z14-0 molto più accurate. La rilevazione ALMA offre una misurazione straordinariamente precisa della distanza della galassia fino a un’incertezza di appena lo 0,005%. Questo livello di precisione, analogo all’essere precisi entro 5 cm su una distanza di 1 km, aiuta ad affinare la nostra comprensione delle proprietà delle galassie distanti.
Conferma di ALMA
Mentre la galassia è stata originariamente scoperta con il telescopio spaziale James Webb, ci è voluto ALMA per confermare e determinare con precisione la sua enorme distanza. Questo dimostra la straordinaria sinergia tra ALMA e JWST per rivelare la formazione e l’evoluzione delle prime galassie.
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Per saperne di più
- Leggi l’articolo sul blog ESO
- Leggi il paper scientifico intitolato “The eventful life of a luminous galaxy at z=14: metal enrichment, feedback, and low gas fraction?” e pubblicato su The Astrophysical Journal
