James Webb osserva le antiche galassie che « trasformarono l'intero universo »


Un'affascinante scoperta effettuata dagli astronomi utilizzando il James Webb Space Telescope (JWST) fa luce sul ruolo cruciale che le piccole galassie hanno svolto nell'evoluzione dell'universo primordiale. Utilizzando la teoria della relatività generale e la lente gravitazionale di Albert Einstein, i ricercatori sono stati in grado di osservare questi oggetti distanti e comprendere il loro impatto significativo su un processo noto come reionizzazione cosmica. Spiegazioni.

Galassie nane, attori cosmici

IL reionizzazione cosmica è un evento importante nella storia dell'universo durante il quale predominava l'idrogeno neutro ionizzato da fotoni energetici. Questo processo segnò la fine dei secoli bui cosmici, periodo in cui l'universo, ancora giovane e opaco, era immerso nell'oscurità. Grazie alla reionizzazione, l'universo è diventato trasparente, permettendo alla luce di viaggiare liberamente. Questa transizione è stata essenziale per la formazione delle strutture complesse che osserviamo oggi nell’universo.

In un nuovo lavoro, i ricercatori hanno identificato piccole galassie analoghe alle galassie nane contemporanee. Ora sono considerati attori chiave durante questo periodo critico dell'evoluzione cosmica, avvenuto nel mezzo 500 e 900 milioni di anni dopo il Big Bang. Tuttavia, il ruolo delle piccole galassie in questo processo era stato precedentemente sottovalutato.

La ricerca guidata da Hakim Atek, dell'Istituto di Astrofisica di Parigi, ha fatto luce con maggiore precisione sull'importanza di queste galassie nel fornire l’energia necessaria per la reionizzazione cosmica. Il loro contributo, considerevolmente maggiore del previsto, suggerisce che la radiazione cumulativa proveniente da queste galassie avesse il potere di trasformare l’intero universo.

Galassie Cosmiche Età Oscure James Webb
Indicata l'evoluzione dell'universo con la fine dei secoli bui cosmici. Crediti: NASA

James Webb e la lente gravitazionale

Questa svolta è stata resa possibile grazie al telescopio spaziale James Webble cui capacità spettroscopiche nell'infrarosso hanno reso possibile osservare queste lontane galassie nane, precedentemente troppo deboli per essere rilevate.

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Per funzionare, il telescopio utilizzava un effetto previsto dalla teoria della relatività generale di Einstein e noto come lente gravitazionale. Si verifica quando la massa di un oggetto, come un ammasso di galassie, piega lo spazio-tempo attorno ad esso, modificando il percorso della luce che passa nelle vicinanze.

Utilizzando l'ammasso di galassie Abell 2744 come una “lente d'ingrandimento cosmica”, il JWST è riuscito ad amplificare la luce di queste piccole e lontane galassie per rivelare nuovi dettagli sulla loro natura e sul loro contributo all'evoluzione dell'universo.

lente gravitazionale della materia oscura
Un diagramma mostra come la luce proveniente da una sorgente di fondo viene piegata dalla sua massa, generando un effetto chiamato lente gravitazionale. Crediti: NASA, ESA e L. Calçada

Queste scoperte mettono quindi in discussione le precedenti teorie sulle fonti della reionizzazione cosmica ed evidenziano il potenziale delle piccole galassie di influenzare in modo significativo il corso della storia cosmica. La ricerca futura si concentrerà sull’estensione di queste osservazioni ad altre regioni dell’universo per confermarne la rappresentatività ed esplorare ulteriormente la formazione delle galassie primordiali.

Il progetto JWST SCORCIO si propone in particolare di approfondire lo studio di queste galassie primitive per comprendere come si sono evolute dodici miliardi di anni per diventare le galassie che osserviamo nell'universo attuale.

I dettagli dello studio sono pubblicati sulla rivista Natura.





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