Un team di ricercatori, guidato dall'Università della California, Astronomi lungo il fiume, trovato per la prima volta una vasta popolazione di lontane galassie nane che potrebbe rivelare dettagli importanti su un periodo produttivo di formazione stellare nell'universo miliardi di anni fa.

Le scoperte, appena pubblicato in Il Giornale Astrofisico , basarsi su un crescente corpo di conoscenze sulle galassie nane, le galassie più piccole e più deboli dell'universo. Sebbene minuscolo, sono incredibilmente importanti per comprendere la storia dell'universo.

Si ritiene che le galassie nane abbiano svolto un ruolo significativo durante l'era della reionizzazione nel trasformare l'universo primordiale dall'essere oscuro, neutro e opaco a uno che è luminoso, ionizzato e trasparente.

Nonostante la loro importanza, le lontane galassie nane rimangono sfuggenti, perché sono estremamente deboli e fuori dalla portata anche dei migliori telescopi. Ciò significa che il quadro attuale dell'universo primordiale non è completo.

Però, c'è un modo per aggirare questa limitazione. Come previsto dalla teoria della relatività generale di Einstein, un oggetto massiccio come una galassia situata lungo la linea di vista di un altro oggetto distante, può agire come una lente naturale, ingrandendo la luce proveniente da quella sorgente di sfondo.

Questo fenomeno, noto come lente gravitazionale, fa apparire l'oggetto sullo sfondo più luminoso e più grande. Perciò, questi telescopi naturali possono permetterci di scoprire galassie nane lontane e invisibili.

Come prova del concetto, nel 2014, la squadra dell'UC Riverside, tra cui Brian Siana, un assistente professore nel Dipartimento di Fisica e Astronomia dell'UC Riverside che è il principale investigatore dei programmi di osservazione, ha preso di mira un ammasso di galassie che produce l'effetto di lente gravitazionale e ha intravisto quella che sembrava essere una grande popolazione di lontane galassie nane.

Il documento appena pubblicato, la cui autrice principale era Anahita Alavi, uno studioso post-dottorato che lavora con Siana, si basa su quel lavoro.

Il team ha utilizzato la Wide Field Camera 3 del telescopio spaziale Hubble per acquisire immagini profonde di tre ammassi di galassie. Hanno trovato la grande popolazione di lontane galassie nane di quando l'universo aveva dai due ai sei miliardi di anni. Questo tempo cosmico è fondamentale in quanto è il momento più produttivo per la formazione stellare nell'universo.

Inoltre, il team ha sfruttato i dati spettroscopici di Multi-Object Spectrograph for Infrared Exploration (MOSFIRE) sul W.M. Osservatorio Keck, per confermare che le galassie appartenevano a questo importante periodo cosmico.

Queste galassie nane sono da 10 a 100 volte più deboli delle galassie che sono state precedentemente osservate durante questi periodi di tempo. Sebbene debole, queste galassie sono molto più numerose delle loro controparti più luminose.

Questo studio dimostra che il numero di queste galassie nane si evolve durante questo importante periodo di tempo in modo tale che siano ancora più abbondanti in tempi precedenti. Perciò, i ricercatori hanno svelato una popolazione di galassie nane che sono le galassie più numerose nell'universo durante questi periodi di tempo.

Nonostante la loro debolezza, queste galassie nane producono più della metà della luce ultravioletta durante questa era. Poiché la radiazione ultravioletta è prodotta da giovani stelle calde, le galassie nane ospitano una frazione significativa di stelle di nuova formazione in questi tempi cosmici.

Questi risultati suggeriscono che le galassie nane hanno svolto un ruolo di primo piano nell'era della reionizzazione. Queste galassie saranno gli obiettivi primari della prossima generazione di telescopi, in particolare il telescopio spaziale James Webb, il lancio è previsto per ottobre 2018.