Due diversi gruppi di astronomi hanno trovato l’ossigeno nella più distante galassia conosciuta, JADES-GS-z14-0. La scoperta, riportata in due studi separati, è stata possibile grazie ad ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), di cui l’ESO (European Southern Observatory) è partner. Questa scoperta da record sta facendo riconsiderare agli astronomi la rapidità con cui si sono formate le galassie nell’Universo primordiale.
JADES-GS-z14-0 è l’oggetto più distante mai trovato identificato come galassia: è così lontana che la sua luce ha impiegato 13,4 miliardi di anni per raggiungerci, cioè la vediamo com’era quando l’Universo aveva meno di 300 milioni di anni, circa il 2% dell’età attuale. La nuova scoperta dell’ossigeno con ALMA, una schiera di telescopi nel deserto di Atacama in Cile, suggerisce che la galassia è molto più matura del previsto dal punto di vista chimico.
“È come trovare un adolescente in un luogo in cui ti aspetti solo bambini”, dice Sander Schouws, dottorando presso l’Osservatorio di Leiden, nei Paesi Bassi, e primo autore dello studio condotto dagli olandesi, ora 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 una crescente raccolta di prove che la formazione delle galassie avviene molto più velocemente del previsto”.
Le galassie di solito iniziano la propria vita piene di stelle giovani, costituite principalmente da elementi leggeri come idrogeno ed elio. A mano a mano che le stelle evolvono, creano elementi più pesanti, come l’ossigeno, che vengono dispersi nella galassia ospite dopo la loro morte. I ricercatori pensavano che, a 300 milioni di anni, l’Universo fosse ancora troppo giovane per avere galassie ricche di elementi pesanti. Tuttavia, i due studi effettuati con ALMA indicano che JADES-GS-z14-0 ha elementi pesanti circa 10 volte più del previsto.
“Sono rimasto stupito da questi inaspettati risultati perché hanno aperto una nuova visione sulle prime fasi dell’evoluzione delle galassie”, afferma Stefano Carniani, della Scuola Normale Superiore di Pisa, Italia, e autore principale dell’articolo ora accettato per la pubblicazione su Astronomy & Astrophysics. “L’evidenza che una galassia sia già matura nell’Universo bambino solleva interrogativi su quando e come si sono formate le galassie”.
L’osservazione dell’ossigeno ha anche consentito agli astronomi di rendere molto più accurate le misure della distanza da JADES-GS-z14-0. “La rivelazione con ALMA consente una misura straordinariamente precisa della distanza della galassia con un’incertezza di appena lo 0,005 percento. Questo livello di precisione, analogo all’essere accurato entro 5 cm su una distanza di 1 km, aiuta ad affinare la nostra comprensione delle proprietà delle galassie distanti”, aggiunge Eleonora Parlanti, studentessa di dottorato presso la Scuola Normale Superiore di Pisa e autrice dello studio su Astronomy & Astrophysics.
“Anche se la galassia è stata originariamente scoperta con il James Webb Space Telescope, è stato indispensabile ALMA per confermare e determinare con precisione la sua enorme distanza”, aggiunge il professore associato Rychard Bouwens, membro del gruppo presso l’Osservatorio di Leiden. “Questo dimostra la straordinaria sinergia tra ALMA e JWST per rivelare la formazione e l’evoluzione delle prime galassie”.
Gergö Popping, un astronomo dell’ESO presso l’European ALMA Regional Centre, che non ha preso parte agli studi, conclude: “Sono rimasto davvero sorpreso dalla evidente scoperta dell’ossigeno in JADES-GS-z14-0. Ciò suggerisce che le galassie possono formarsi dopo il Big Bang più rapidamente di quanto si pensasse in precedenza. Questo risultato dimostra il ruolo cruciale svolto da ALMA nello svelare le condizioni in cui si sono formate le prime galassie nel nostro Universo”.
