Utilizzando il telescopio spaziale James Webb, i ricercatori dell'Università di Copenaghen sono stati i primi a osservare la formazione di tre delle prime galassie dell'universo, più di 13 miliardi di anni fa. La scoperta sensazionale apporta importanti conoscenze sull'universo ed è ora pubblicata su Science .
Per la prima volta nella storia dell'astronomia, i ricercatori del Niels Bohr Institute hanno assistito alla nascita di tre delle prime galassie in assoluto dell'universo, tra 13,3 e 13,4 miliardi di anni fa.
La scoperta è stata fatta utilizzando il telescopio spaziale James Webb, che ha portato queste prime "osservazioni dal vivo" delle galassie in formazione fino a noi qui sulla Terra.
Attraverso il telescopio, i ricercatori sono stati in grado di vedere i segnali provenienti da grandi quantità di gas che si accumulano e si accumulano su una mini-galassia in fase di costruzione. Sebbene questo sia il modo in cui si formano le galassie secondo teorie e simulazioni al computer, non è mai stato osservato.
"Si potrebbe dire che queste sono le prime immagini 'dirette' della formazione delle galassie che abbiamo mai visto. Mentre James Webb ci aveva precedentemente mostrato le prime galassie negli stadi successivi dell'evoluzione, qui assistiamo alla loro stessa nascita, e quindi, alla costruzione dei primi sistemi stellari nell'universo", afferma il professore assistente Kasper Elm Heintz del Niels Bohr Institute, che ha guidato il nuovo studio.
I ricercatori stimano che la nascita delle tre galassie sia avvenuta circa 400-600 milioni di anni dopo il Big Bang, l’esplosione che ha dato inizio a tutto. Anche se sembra un periodo lungo, corrisponde alla formazione delle galassie durante il primo 3-4% della vita complessiva dell'universo, pari a 13,8 miliardi di anni.
Poco dopo il Big Bang, l'universo era un enorme gas opaco composto da atomi di idrogeno, a differenza di oggi, dove il cielo notturno è punteggiato da una coltre di stelle ben definite.
"Durante le poche centinaia di milioni di anni successivi al Big Bang, si formarono le prime stelle, prima che stelle e gas cominciassero a fondersi in galassie. Questo è il processo di cui vediamo l'inizio nelle nostre osservazioni", spiega il professore associato Darach Watson.
La nascita delle galassie ebbe luogo in un momento della storia dell'universo conosciuto come l'Epoca della Reionizzazione, quando l'energia e la luce di alcune delle prime galassie irruppero attraverso le nebbie di idrogeno gassoso.
Sono proprio queste grandi quantità di gas idrogeno che i ricercatori hanno catturato utilizzando la visione a infrarossi del James Webb Space Telescope. Questa è la misurazione più distante del gas idrogeno freddo e neutro, che è l'elemento costitutivo delle stelle e delle galassie, scoperta finora dai ricercatori scientifici.
Lo studio è stato condotto da Kasper Elm Heintz, in stretta collaborazione con, tra gli altri, i colleghi ricercatori Darach Watson, Gabriel Brammer e Ph.D. Simone Vejlgaard del Cosmic Dawn Center presso l'Istituto Niels Bohr dell'Università di Copenaghen, un centro il cui obiettivo dichiarato è indagare e comprendere l'alba dell'universo. Quest'ultimo risultato li avvicina molto di più a fare proprio questo.
Il gruppo di ricerca ha già richiesto più tempo di osservazione con il telescopio spaziale James Webb, con la speranza di espandere il loro nuovo risultato e saperne di più sull'epoca più antica nella formazione delle galassie.
"Per ora, si tratta di mappare le nostre nuove osservazioni delle galassie in formazione in modo ancora più dettagliato di prima. Allo stesso tempo, cerchiamo costantemente di spingere il limite di quanto lontano possiamo vedere nell'universo. Quindi, forse arriveremo ancora più lontano", afferma Vejlgaard.
Secondo il ricercatore, le nuove conoscenze contribuiscono a rispondere a una delle domande più basilari dell'umanità.
"Una delle domande fondamentali che noi esseri umani ci siamo sempre posti è:'Da dove veniamo?' Qui, mettiamo insieme un po' di più la risposta facendo luce sul momento in cui furono create alcune delle prime strutture dell'universo. Si tratta di un processo che indagheremo ulteriormente, finché, si spera, non saremo in grado di inserire ancora più parti risolvere il puzzle", conclude il professore associato Brammer.
Lo studio è stato condotto dai ricercatori Kasper E. Heintz, Darach Watson, Gabriel Brammer, Simone Vejlgaard, Anne Hutter, Victoria B. Strait, Jorryt Matthee, Pascal A. Oesch, Pall Jakobsson, Nial R. Tanvir, Peter Laursen, Rohan P. Naidu, Charlotte A. Mason, Meghana Killi, Intae Jung, Tiger Yu-Yang Hsiao, Abdurro'uf, Dan Coe, Pablo Arrabal Haro, Steven L. Finkelstein e Sune Toft.
