"Queste osservazioni stanno trasformando la nostra comprensione dell'evoluzione delle galassie", ha affermato Richard S. Ellis, professore di astrofisica all'University College di Londra (UCL) e coautore di uno dei due nuovi studi pubblicati su Nature. "Si presumeva che le prime galassie fossero caotiche e irregolari, ed è una grande sorpresa scoprire che hanno strutture ordinate e rotanti molto simili alle moderne galassie a spirale, solo poche centinaia di milioni di anni dopo il Big Bang."
L'universo primordiale era un luogo caotico, pieno di gas, polvere e resti del Big Bang. Gli astronomi si aspettavano di scoprire che le prime galassie a formarsi sarebbero state piccole e irregolari, con poca struttura. Tuttavia, le nuove osservazioni di ALMA mostrano che alcune di queste galassie primordiali erano in realtà piuttosto grandi e ben organizzate, con bracci e barre di spirale simili a quelli visti nelle galassie odierne.
Le osservazioni suggeriscono anche che queste prime galassie stavano formando stelle a un ritmo molto più veloce rispetto alle galassie odierne. Ciò è evidente nei centri luminosi e luminosi delle galassie, che sono regioni di intensa formazione stellare.
Le nuove scoperte mettono in discussione la nostra attuale comprensione dell’evoluzione delle galassie e suggeriscono che l’universo primordiale potrebbe essere stato un luogo più complesso e diversificato di quanto si pensasse in precedenza.
"Stiamo guardando un momento nella storia dell'universo in cui crediamo che le galassie avessero solo circa un miliardo di anni", ha detto Takuma Izumi, ricercatore presso l'Osservatorio Astronomico Nazionale del Giappone e autore principale di uno degli studi. "È come guardare una foto dell'universo attuale da bambino, ed è sorprendente vedere quanto sembrano sviluppate e strutturate queste prime galassie."
Le osservazioni di ALMA fanno parte di un progetto più ampio chiamato Atacama Large (Sub)millimeter Aperture Survey (ATLAS), che utilizza ALMA per ottenere immagini dell'universo lontano con dettagli senza precedenti. Le nuove immagini di ATLAS stanno fornendo agli astronomi una ricchezza di nuove informazioni sull’universo primordiale e stanno mettendo alla prova la nostra attuale comprensione di come le galassie si formano ed evolvono.
"Queste nuove osservazioni stanno davvero cambiando il modo in cui pensiamo all'universo primordiale", ha affermato Chris Carilli, direttore del National Radio Astronomy Observatory (NRAO) a Socorro, New Mexico, USA, e coautore di uno degli studi. "È chiaro che l'universo primordiale era un luogo molto più complesso e dinamico di quanto avessimo mai immaginato."