Il telescopio spaziale James Webb ha scoperto interazioni tra galassie nell'Universo primordiale

Mappare la materia oscura per comprendere l'evoluzione del Cosmo, catturare le emissioni di galassie lontane o realizzare immagini straordinarie. Il telescopio spaziale James Webb è uno strumento flessibile che ha permesso agli scienziati di scoprire o approfondire moltissime informazioni sull'Universo che ci circonda. Grazie al JWST, i ricercatori della Texas A&M University hanno indagato le interazioni tra galassie nell'Universo primordiale.

In un nuovo studio dal titolo Extended Enriched Gas in a Multi-Galaxy Merger at Redshift 6.7 gli scienziati hanno esaminato quella che sembrerebbe un evento di fusione su grande scala tra almeno cinque galassie circa 800 milioni di anni dopo il Big Bang. Grazie ai dati raccolti dal telescopio spaziale James Webb è stato possibile rilevare come questo genere di eventi possa disperdere elementi pesanti nello Spazio, ben oltre le galassie direttamente coinvolte favorendo così l'evoluzione cosmica (dalle stelle, ai pianeti).

Il telescopio spaziale James Webb e le interazione tra galassie

Prima di questa scoperta si ipotizzava che la dispersione di elementi come ossigeno e altri atomi o molecole complesse derivanti dalla fusione stellare fosse avvenuta circa 1 miliardo di anni dopo il Big Bang. Con questa osservazione il limite è stato spostato in un periodo antecedente.

Gli scienziati credevano che l'Universo primordiale fosse popolato per lo più da galassie piccole e isolate dovute al poco tempo a disposizione dopo il Big Bang per un'evoluzione più complessa. Quello che è stato soprannominato il "Quintetto del JWST" (facendo un riferimento indiretto al Quintetto di Stephan) ha invece modificato la nostra comprensione del Cosmo.

Weida Hu (ricercatrice post-dottorato della Texas A&M University) ha dichiarato "ciò che rende questo notevole è che una fusione che coinvolge un numero così elevato di galassie non era prevista così presto nella storia dell'Universo, quando si pensava che le fusioni di galassie (fossero) più semplici e di solito coinvolgessero solo da due a tre galassie".

In questo "quintetto" le galassie stanno già interagendo tra loro in una zona di Spazio relativamente piccola mentre attorno a loro è presente un grande alone di gas ricco di ossigeno ionizzato. Come si può notare dall'immagine del telescopio spaziale James Webb le galassie non sono effettivamente fuse e sono separate ancora da diverse migliaia di anni luce.

Anche il tasso di formazione stellare è insolitamente alto per il periodo. Secondo i calcoli è pari a 250 volte la massa del Sole all'anno, superiore a quella di altre galassie dello stesso periodo. Questo punto è particolarmente importante perché le stelle permettono la creazione di elementi più pesanti di idrogeno ed elio che poi possono via via formare molecole più complesse.

In particolare l'alone di idrogeno e ossigeno ionizzati si sarebbe formato per via delle interazioni gravitazionali delle galassie durante il fenomeno di fusione (e non solamente ai venti galattici legati all'attività interna).

Casey Papovich (professoressa di Fisica e Astronomia alla Texas A&M University) ha aggiunto che le osservazioni del JWST "mostrano che un sistema complesso e guidato dalla fusione esiste così presto, ci dice che le nostre teorie su come le galassie si compongono – e quanto velocemente lo fanno – devono essere aggiornate per rispecchiare la realtà".

In periodi più recenti, il telescopio spaziale James Webb ha anche trovato galassie massicce che però hanno tassi di formazione stellare ridotti. Questo potrebbe far pensare che sistemi come Quintetto del JWST siano l'inizio di ciò che vediamo successivamente. Una fusione rapida tra galassie potrebbe far esaurire il gas in anticipo riducendo a sua volta il tasso di formazione stellare.