Moto del gas nella galassia lontana ALESS 073.1:il gas in blu si sta avvicinando a noi mentre il gas in rosso si sta allontanando da noi, indicando un disco rotante. Credito:Federico Lelli (2021)
Gli scienziati hanno sfidato la nostra attuale comprensione di come si formano le galassie svelando immagini di una giovane galassia nei primi anni di vita dell'Universo che appare sorprendentemente matura.
La galassia, soprannominato ALESS 073.1, sembra avere tutte le caratteristiche che ci si aspetta da una galassia molto più matura e ha portato il team di scienziati a chiedersi come sia cresciuta così velocemente.
La nuova ricerca è stata pubblicata oggi in Scienza .
Le galassie sono disponibili in una varietà di forme, taglie e colori, e sono costituiti da diversi componenti quali dischi rotanti, bracci a spirale, e "rigonfiamenti".
Uno degli obiettivi principali dell'astronomia odierna è capire perché le diverse galassie hanno l'aspetto che sono oggi e quando si sono formate le loro diverse componenti.
Il gruppo, guidato da scienziati dell'Università di Cardiff, utilizzato il telescopio Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) come una "macchina del tempo" per scrutare nel passato remoto, rivelando come ALESS 073.1 appariva appena 1,2 miliardi di anni dopo il Big Bang.
Poiché la luce emessa dalla galassia ha impiegato miliardi di anni per raggiungere i nostri telescopi sulla Terra, il team è stato in grado di esplorare come appariva la galassia durante la sua infanzia e determinare come si era inizialmente formata.
Un'immagine di ALESS 073.1 appena 1,2 miliardi di anni dopo il Big Bang. Credito:Università di Cardiff
Il risultato è stato uno dei più nitidi, immagini dirette di una galassia primordiale mai prodotte che hanno permesso al team di intraprendere uno studio dettagliato della sua struttura interna.
"Abbiamo scoperto che un enorme rigonfiamento, un normale disco rotante, e forse i bracci a spirale erano già in atto in questa galassia quando l'Universo aveva solo il 10% della sua età attuale, " ha affermato l'autore principale dello studio il dott. Federico Lelli, che ha intrapreso il lavoro presso la School of Physics and Astronomy dell'Università di Cardiff.
"In altre parole, questa galassia sembra un adulto adulto, ma dovrebbe essere solo un bambino."
Coautore dello studio Dr. Timothy Davis, dalla Scuola di Fisica e Astronomia, ha dichiarato:"Questa scoperta spettacolare sfida la nostra attuale comprensione di come si formano le galassie perché credevamo che queste caratteristiche si presentassero solo nelle galassie "mature", non nei giovani".
Una caratteristica fondamentale di una galassia è la presenza di un cosiddetto rigonfiamento, un gruppo di stelle molto fitto solitamente situato all'interno del centro della galassia.
Si credeva che massicci rigonfiamenti si formassero lentamente dalla fusione di galassie più piccole o da processi specifici avvenuti all'interno della galassia stessa; però, le proprietà cinematiche di ALESS 073.1 hanno rivelato che la formazione di massicci rigonfiamenti può avvenire estremamente velocemente:è stato dimostrato che circa la metà delle stelle nella galassia si trova in un rigonfiamento.
Allo stesso modo, alcune galassie mature, come la nostra Via Lattea, sono noti per avere bracci a spirale che si estendono dalle loro parti centrali, dando loro una caratteristica forma a spirale.
Caratteristiche simili sono state individuate inaspettatamente anche in ALESS 073.1, con grande stupore della squadra, poiché le prime galassie sono generalmente ritenute caotiche e turbolente piuttosto che avere regolari, strutture ben organizzate come bracci a spirale.
"Una galassia come ALESS 073.1 sfida la nostra comprensione della formazione delle galassie, " ha concluso il Dott. Lelli.