Il telescopio spaziale James Webb ha rilevato la galassia più distante conosciuta: JADES-GS-z14-0

La galassia dal nome di JADES-GS-z14-0 è la più distante mai rilevata finora dal telescopio spaziale James Webb. L'emissione di questo oggetto celeste risale a quando erano passati solamente 290 milioni di anni dal Big Bang.
di Mattia Speroni pubblicata il 31 Maggio 2024, alle 18:58 nel canale Scienza e tecnologiaNASAESA
Esopianeti come WASP-107 b o 55 Cancri e e WASP-43 b, buchi neri in fase di fusione nell'Universo primordiale ma anche nebulose molto note agli appassionati. Le capacità del telescopio spaziale James Webb spaziano in diversi ambiti permettendo agli scienziati di raccogliere sempre un maggior numero di informazioni su molti aspetti del Cosmo. L'ultima novità riguarda l'Universo primordiale con la rilevazione della galassia più distante mai osservata dal genere umano (finora): si tratta di JADES-GS-z14-0.
Certo, il nome non sarà particolarmente evocativo, ma si tratta di un insieme di dati fondamentali per capire come si è evoluto l'Universo, conoscere le prime generazioni di stelle e dell'aggregazione delle galassie. Grazie al JWST è possibile scavare indietro nel tempo (e lontano nello Spazio) con i suoi strumenti per il vicino infrarosso e il medio infrarosso, rispettivamente NIRCam e MIRI.
Secondo quanto riportato congiuntamente da ESA e NASA i dati di questa osservazione sono stati inseriti nello studio dal titolo A shining cosmic dawn: spectroscopic confirmation of two luminous galaxies at z∼14, anche se il processo di peer-review non è ancora stato completato (e quindi potrebbero esserci ulteriori novità nelle prossime settimane). Interessante notare che c'è anche "un po' di Italia" in questa scoperta con Stefano Carniani della Scuola Normale Superiore di Pisa che è autore principale dello studio (insieme ad altri ricercatori del nostro Paese e a una collaborazione internazionale).
Il telescopio spaziale James Webb e la galassia JADES-GS-z14-0
Nell'immagine di NIRCam è stato possibile rilevare l'emissione della galassia JADES-GS-z14-0 (il cui nome deriva dal programma JWST Advanced Deep Extragalactic Survey). Questo oggetto celeste ha un redshift di ben 14,32 (+0,08/-0,20) e quindi i dati rilevati risalgono a 290 milioni di anni dopo il Big Bang. Si tratta di un tempo relativamente breve in termini cosmici e questo dovrebbe consentire di conoscere l'evoluzione di stelle e galassie in quel periodo temporale.
In quel momento erano si erano formate le prime galassie formate dalle prime stelle e buchi neri. Grazie ai dati sarà quindi possibile cercare di capire come gas e polveri si sono organizzati nello Spazio. Dopo una prima osservazione alla fine del 2023, gli scienziati sono tornati a guardare in direzione di JADES-GS-z14-0 per determinarne correttamente il redshift (spostamento verso il rosso).
A gennaio 2024 questa galassia primordiale è stata osservata per quasi dieci ore con il telescopio spaziale James Webb permettendo di elaborare lo spettro. Grazie ai dati raccolti è stato possibile calcolare il redshift di 14,32 che ha superato tutti i precedenti record. Ma non è tutto. La galassia sembrerebbe particolarmente luminosa ma non a causa di un buco nero supermassiccio in fase di accrescimento, quanto piuttosto dall'emissione di giovani stelle.
Questa scoperta cambia anche il calcolo della sua massa che non è più dovuta a un grande buco nero centrale ma piuttosto alla sua componente stellare. La luce inoltre non ha uno spettro così "blu" come ci si aspetterebbe ma invece vira più verso il rosso e questo fenomeno sarebbe legato alla presenza di polvere che blocca parzialmente la luce delle stelle. NIRCam, per l'immagine ad ampio campo, ha impiegato i filtri per le lunghezze d'onda 0,9 µm, 1,15 µm e 1,5 µm (F090W, F115W, F150W) ai quali è stato assegnato il colore blu, 2,0 µm e 2,77 µm (F200W, F277W) per il verde e 3,56 µm, 4,1 µm e 444 µm (F356W, F410M, F444W) per il rosso. Per l'ingrandimento che mostra nel dettaglio JADES-GS-z14-0 sono stati impiegati i filtri F090W e F115W per il blu, F150W e F200W per il verde e F277W per il rosso.
Con MIRI è stato poi possibile rilevare emissioni di gas ionizzati, in particolare ossigeno e idrogeno. La presenza del primo in una galassia così giovane rispetto al Big Bang è una sorpresa suggerendo che ci sarebbero state generazioni di stelle ancora più antiche e molto massicce. JADES-GS-z14-0 porta così a riscrivere parte dei modelli teorici e simulazioni formulati in precedenza. Le indagini del telescopio spaziale James Webb sull'Universo primordiale sono comunque solo all'inizio e molte altre sorprese ci aspettano in futuro.
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