Secondo una nuova ricerca che risale a più di dieci miliardi di anni fa, le galassie primordiali dell’universo erano meno caotiche e si sviluppavano molto più velocemente di quanto si pensasse in precedenza. Un team internazionale di astronomi guidato dalla Durham University, nel Regno Unito, ha utilizzato il James Webb Space Telescope (JWST) per trovare prove della formazione di barre quando l'universo aveva solo pochi miliardi di anni.
Quest'ultima ricerca è pubblicata sulla rivista Monthly Notice of the Royal Astronomical Society .
Le barre sono strisce allungate di stelle che si trovano nelle galassie a disco o a spirale come la nostra Via Lattea. Man mano che le barre si sviluppano, regolano la formazione stellare all'interno di una galassia, spingendo il gas nella regione centrale della galassia, e la loro presenza dice agli scienziati che le galassie sono entrate in una fase stabile e matura.
Precedenti studi condotti utilizzando il telescopio spaziale Hubble erano stati in grado di rilevare galassie che formavano barre fino a otto o nove miliardi di anni fa. Ma la maggiore sensibilità e la gamma di lunghezze d’onda offerte dal JWST hanno permesso ai ricercatori di vedere il fenomeno accadere ancora più indietro nel tempo. Ciò significa che gli scienziati potrebbero dover riconsiderare le loro teorie sull'evoluzione delle galassie nelle prime fasi della formazione dell'universo.
L'autrice principale Zoe Le Conte, Ph.D. Un ricercatore del Centro di Astronomia Extragalattica, Dipartimento di Fisica, Università di Durham, ha detto:"Le galassie nell'universo primordiale stanno maturando molto più velocemente di quanto pensassimo. Questa è una vera sorpresa perché ci si aspetterebbe che l'universo in quella fase fosse molto turbolento con tante collisioni tra galassie e tanto gas che non si è ancora trasformato in stelle.
"Tuttavia, grazie al telescopio spaziale James Webb, stiamo vedendo molte di queste barre molto prima nella vita dell'universo, il che significa che le galassie erano in uno stadio della loro evoluzione più stabile di quanto si pensasse in precedenza. Ciò significa che dovremo adattarci le nostre opinioni sull'evoluzione iniziale delle galassie."
I ricercatori hanno utilizzato il JWST per cercare la formazione di barre nelle galassie come sarebbero state osservate tra gli 8 e gli 11,5 miliardi di anni fa. L'universo stesso ha 13,7 miliardi di anni.
Delle 368 galassie a disco osservate, i ricercatori hanno visto che quasi il 20% aveva barre, il doppio di quelle osservate da Hubble.
Il coautore Dr. Dimitri Gadotti, del Centro di astronomia extragalattica, Dipartimento di fisica dell'Università di Durham, ha osservato:"Abbiamo scoperto che nell'universo primordiale erano presenti molte più barre di quelle precedentemente trovate negli studi di Hubble, il che implica che la galassia guidata da barre l'evoluzione è in corso da molto più tempo di quanto si pensasse in precedenza. Il fatto che ci siano molte più barre è ciò che è davvero entusiasmante.
"Le simulazioni dell'universo ora devono essere esaminate attentamente per vedere se otteniamo gli stessi risultati delle osservazioni che abbiamo fatto con James Webb. Dobbiamo pensare al di fuori di ciò che pensavamo di sapere."
Mentre i ricercatori guardavano più indietro nel tempo, sono stati in grado di vedere sempre meno galassie che formavano barre.
Secondo loro, ciò potrebbe essere dovuto al fatto che le galassie in uno stadio ancora più antico dell’universo potrebbero non essere così ben formate. Inoltre, al momento non c'è modo di vedere barre di stelle più corte, che sono meno facili da individuare, anche con la maggiore potenza telescopica offerta dal JWST.
I ricercatori dicono che ora vogliono studiare ancora più galassie nell'universo primordiale per vedere se anche loro hanno formato delle barre. Sperano di poter eventualmente guardare più indietro nel tempo (12,2 miliardi di anni) per osservare la crescita delle barre nel tempo e quali sono i meccanismi dietro questa crescita.
Il JWST sostituisce il telescopio spaziale Hubble ed è il telescopio spaziale più grande e potente mai costruito.
Il Centro per l'astronomia extragalattica dell'Università di Durham è stato coinvolto nello sviluppo scientifico del telescopio, incluso lo strumento del medio infrarosso (MIRI), utilizzato per sondare galassie e buchi neri. Il Centro per la strumentazione avanzata di Durham ha inoltre realizzato alcune delle ottiche per lo strumento Integral Field Unit del JWST Near Infrared Spectrograph (NIRSpec).
L'ultimo studio ha coinvolto anche scienziati dell'Istituto di cosmologia computazionale dell'Università di Durham, Università di Victoria, Canada; Centro Jodrell Bank per l'astrofisica – Università di Manchester, Regno Unito; l'Osservatorio europeo meridionale; il Dipartimento di Astronomia e Scienze dell'Atmosfera, Kyungpook National University, Repubblica di Corea; l'Istituto Max Planck per l'astronomia, Germania; Università di Aix Marsiglia, Francia.
Ulteriori informazioni: Zoe Le Conte et al, Un'indagine JWST sulla frazione di barra ai redshift 1
Informazioni sul giornale: Avvisi mensili della Royal Astronomical Society , arXiv
Fornito dall'Università di Durham
