La distribuzione delle polveri e dell'ossigeno tracciata da ALMA è mostrata in rosso e verde, rispettivamente, mentre la distribuzione delle stelle catturate da HST è mostrata in blu. Attestazione:ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Telescopio spaziale Hubble della NASA/ESA, Tamura et al .
I ricercatori hanno rilevato un segnale radio da abbondante polvere interstellare in MACS0416_Y1, una galassia distante 13,2 miliardi di anni luce nella costellazione dell'Eridano. I modelli standard non possono spiegare così tanta polvere in una galassia così giovane, costringendoci a ripensare la storia della formazione stellare. I ricercatori ora pensano che MACS0416_Y1 abbia sperimentato una formazione stellare sfalsata con due intensi periodi di starburst 300 milioni e 600 milioni di anni dopo il Big Bang con una fase tranquilla nel mezzo.
Le stelle sono i principali attori dell'universo, ma sono supportati dagli invisibili macchinisti dietro le quinte:polvere di stelle e gas. Le nubi cosmiche di polvere e gas sono i luoghi della formazione stellare e magistrali narratori della storia cosmica.
"La polvere e gli elementi relativamente pesanti come l'ossigeno sono disseminati dalla morte delle stelle, "ha detto Yoichi Tamura, professore associato presso l'Università di Nagoya e autore principale del documento di ricerca, "Perciò, un rilevamento di polvere ad un certo punto nel tempo indica che un certo numero di stelle si sono già formate e sono morte molto prima di quel punto."
Utilizzando ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), Tamura e il suo team hanno osservato la lontana galassia MACS0416_Y1. A causa della velocità finita della luce, le onde radio che osserviamo oggi da questa galassia hanno dovuto viaggiare per 13,2 miliardi di anni per raggiungerci. In altre parole forniscono un'immagine di come appariva la galassia 13,2 miliardi di anni fa, che è solo 600 milioni di anni dopo il Big Bang.
Gli astronomi hanno rilevato un segnale debole ma rivelatore di emissioni radio da particelle di polvere in MACS0416_Y1. Il telescopio spaziale Hubble, il telescopio spaziale Spitzer, e il Very Large Telescope dell'Osservatorio europeo meridionale hanno osservato la luce delle stelle nella galassia; e dal suo colore stimano che l'età stellare sia di 4 milioni di anni.
Sulla base delle osservazioni con ALMA e HST, i ricercatori presumono che questa galassia contenga ammassi stellari con un mix di stelle vecchie e giovani. Le nubi di gas e polvere sono illuminate dalla luce stellare. Attestazione:NAOJ
"Non è facile, " disse Tamura mezzo perso in un sogno ad occhi aperti dell'era lunare. "La polvere è troppo abbondante per essersi formata in 4 milioni di anni. è sorprendente, ma dobbiamo aggrapparci a noi stessi. Le stelle più vecchie potrebbero nascondersi nella galassia, o potrebbero essere estinti e già scomparsi."
"Sono state proposte diverse idee per superare questa 'crisi del budget polveroso', "ha detto Ken Mawatari, ricercatore presso l'Università di Tokyo. "Però, nessuno è conclusivo. Abbiamo realizzato un nuovo modello che non necessita di assunzioni estreme divergenti dalla nostra conoscenza della vita delle stelle nell'universo di oggi. Il modello spiega bene sia il colore della galassia che la quantità di polvere." In questo modello, la prima esplosione di formazione stellare è iniziata a 300 milioni di anni ed è durata 100 milioni di anni. Dopo di che, l'attività di formazione stellare tacque per un po', e poi ricominciato a 600 milioni di anni. I ricercatori pensano che ALMA abbia osservato questa galassia all'inizio della sua seconda generazione di formazione stellare.
"La polvere è un materiale cruciale per pianeti come la Terra, " spiega Tamura. "Il nostro risultato è un importante passo avanti per comprendere la storia antica dell'universo e l'origine della polvere".
Lo studio è pubblicato su Giornale Astrofisico .
