Un team internazionale di astronomi ha annunciato la scoperta delle due galassie più lontane e antiche mai confermate, risalenti a soli 300 milioni di anni dopo il Big Bang. Questo risultato rappresenta un importante traguardo nella comprensione delle prime fasi dell’universo. Le galassie sono state individuate grazie al JWST e al programma JADES, co-diretto dall’astronomo Brant Robertson dell’UC Santa Cruz.
Robertson ha descritto la scoperta come inaspettata e probabilmente la più significativa in campo extragalattico ottenuta fino ad ora con il JWST. Egli è autore principale del primo di tre articoli che riportano vari aspetti della scoperta. In uno degli articoli, si sottolinea l’impatto immediato delle nuove osservazioni del JWST sulla nostra conoscenza dell’universo distante, estendendo la nostra capacità di esplorazione del passato cosmico del 40% nei primi diciotto mesi di operatività del JWST.
Il redshift è un fenomeno causato dall’espansione dell’universo, che allunga la lunghezza d’onda della luce emessa dalle galassie distanti. Nelle galassie recentemente scoperte, questo effetto è estremo, allungando la lunghezza d’onda di un fattore 15 e spostando la luce ultravioletta in infrarosso, una banda in cui solo il JWST può osservare.
Gli scienziati hanno utilizzato il NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) del JWST per ottenere uno spettro della galassia JADES-GS-z14-0 e misurare accuratamente il suo redshift, determinando così la sua età. Il redshift è stato calcolato dalla posizione di una lunghezza d’onda critica nota come interruzione di Lyman-alpha. La galassia risale a meno di 300 milioni di anni dopo il Big Bang.
Le moderne teorie suggeriscono che le galassie si sviluppino in regioni speciali dove la gravità ha concentrato gas cosmico e materia oscura in densi aggregati chiamati “halos”. Questi halos si evolvono rapidamente nell’universo primordiale, fondendosi in collezioni di materia sempre più massicce. Questo rapido sviluppo spinge gli astronomi a cercare galassie sempre più antiche, poiché ogni piccolo incremento ci porta a periodi meno sviluppati, dove le galassie più luminose sono ancora più distintive e insolite.
Le due galassie scoperte, confermate spettroscopicamente, sono state denominate JADES-GS-z14-0 e JADES-GS-z14-1, con la prima che detiene il nuovo record di distanza. JADES-GS-z14-0 è notevole per le sue grandi dimensioni e luminosità, misurando oltre 1.600 anni luce di diametro. Sebbene molte delle galassie più luminose producano la maggior parte della loro luce tramite gas che cade in un buco nero supermassiccio, generando un quasar, il team afferma che la grande dimensione di JADES-GS-z14-0 implica che la luce debba essere prodotta da stelle giovani.
La combinazione di alta luminosità e origine stellare rende JADES-GS-z14-0 la prova più distintiva finora della rapida formazione di grandi galassie massicce nell’universo primordiale. “Avremmo potuto rilevare questa galassia anche se fosse stata 10 volte più debole, il che significa che potremmo vedere altri esempi ancora più indietro nel tempo, probabilmente nei primi 200 milioni di anni”, ha affermato Robertson.