Navigando a 1,5 milioni di chilometri dalla Terra, ruotando attorno all'ombra del nostro pianeta e al suo grande specchio puntato verso le profondità del cosmo, il James Webb Space Telescope (JWST) continua a vedere ciò che non era mai stato visto prima.
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Secondo il modello cosmologico standard Lambda CDM, comunemente accettato dagli astrofisici, le galassie si formano originariamente in pozzi – o aloni – di materia oscura (o CDM per Cold Dark Matter). È questo che “intrappola” e raccoglie gravitazionalmente il gas della cosiddetta materia ordinaria. Circa il 20% di questo gas si concentra quindi e, aumentando così la temperatura, si “illumina” effettivamente trasformandosi in stelle. Questo per quanto riguarda lo scenario classico…
Un trio di galassie troppo affamate di gas
Sì, ma… L'“occhio” infrarosso del telescopio JWST della NASA e dell'ESA ha rilevato alcune galassie le cui proprietà mostrano che potrebbe non essere esattamente così. Per molti aspetti, l’enigma delle galassie “a punto rosso”, di cui abbiamo parlato diverse settimane fa, ricorda quello presentato qui.
In effetti, le tre galassie identificate dagli astronomi sono decisamente troppo massicce e, soprattutto, hanno una proporzione di stelle troppo grande rispetto alla loro quantità di gas! Qui ne hanno convertiti la metà (barioni di materia ordinaria) in soli, il che è davvero tanto, due o tre volte quello che ci si aspetta per tali galassie…
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Questi risultati ridefiniscono la nostra comprensione della formazione delle galassie nell’Universo giovane
Il telescopio a infrarossi James-Webb vede così lontano – quindi nel passato del cosmo – e penetra così facilmente le grandi nubi di polvere che circondano le galassie primitive che ci permette di osservare e analizzare cose che prima di lui sfuggivano completamente alla nostra comprensione.
L'infrarosso è un'onda dello spettro elettromagnetico, come la luce visibile, ma che ha la proprietà di passare attraverso le nubi di polvere. Su una delle camere a infrarossi del telescopio, la NIRCam, è attaccato uno spettrografo, chiamato NIRCam/Grism, che permette di misurare molto finemente le distanze e le masse stellari coinvolte. È anche questa famosa polvere attraversata dall'infrarosso a dare origine il loro colore rosso a queste galassie molto lontane. È proprio questo strumento che è stato utilizzato per analizzare il nostro trio di galassie eccessivamente massicce e “stellate” nella loro tenera giovinezza.
Secondo David Elbaz, direttore della ricerca presso il CEA Paris-Saclay, “Le proprietà massicce di questi 'mostri rossi' non erano state determinate prima del JWST, perché sono otticamente invisibili a causa dell'attenuazione della polvere”.
Per Menguyen Xiao, autore principale dello studio presentato in Naturaquesta scoperta ci spinge a una ridefinizione della formazione e dell'evoluzione delle prime galassie. Non invalidano il modello cosmologico standard, ma piuttosto mirano a comprenderne il motivo “Queste galassie formano stelle con un’efficienza inaspettata. Dobbiamo studiare più a fondo queste condizioni dell’Universo primordiale”.
In sintesi, queste tre galassie formano “troppe” stelle rispetto a quanto sappiamo della loro presunta crescita. Sono molto massicce troppo presto nell’Universo, e per certi aspetti abbastanza simili alle “galassie a piccolo punto rosso” menzionate sopra. Ricordano anche che il telescopio James-Webb aveva recentemente permesso di scoprire una galassia primitiva con stelle decisamente troppo calde rispetto ai modelli consolidati.
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