• AstroSpace.it
  • Collabora
  • La redazione
  • Astrospace Shop
  • ADV
Nessun risultato
Guarda tutti i risultati
AstroSpace
  • Home
  • Agenzie Spaziali
    • NASA
    • Cina
    • ESA
    • ASI
  • Esplorazione spaziale
    • Speciale Artemis 1
    • ISS
    • Luna
    • Sistema solare
    • Scienza
      • Astronomia e astrofisica
      • Fisica
  • Space economy
    • SpaceX
    • Boeing
    • Blue Origin
    • Nuove imprese
    • Rocket Lab
    • Satelliti
  • Spazio Italiano
  • Le grandi firme dello spazio
    • Paolo Ferri
ORBIT
Shop
  • Home
  • Agenzie Spaziali
    • NASA
    • Cina
    • ESA
    • ASI
  • Esplorazione spaziale
    • Speciale Artemis 1
    • ISS
    • Luna
    • Sistema solare
    • Scienza
      • Astronomia e astrofisica
      • Fisica
  • Space economy
    • SpaceX
    • Boeing
    • Blue Origin
    • Nuove imprese
    • Rocket Lab
    • Satelliti
  • Spazio Italiano
  • Le grandi firme dello spazio
    • Paolo Ferri
Nessun risultato
Guarda tutti i risultati
AstroSpace
Nessun risultato
Guarda tutti i risultati

Galassie bambine e tripudi di stelle. Cronache dal James Webb

Mariasole Maglione di Mariasole Maglione
Ottobre 2, 2023
in Approfondimento, Astronomia e astrofisica, Astrospace Orbit, News, Scienza
Cronache dal James Webb - 2 ottobre

Cronache dal James Webb - 2 ottobre

Condividi su FacebookTweet

Con il lancio del telescopio spaziale James Webb, gli scienziati hanno aperto una vera e propria finestra verso le prime galassie dell’Universo. Fino a poco tempo fa questa prospettiva era quasi impossibile, a causa delle limitazioni strumentali. Ora, utilizzando il Webb, stiamo assistendo all’epoca in cui si formarono alcune delle prime galassie.

Nell’immagine di copertina, in primo piano vediamo  LEDA 2046648, vista indietro nel tempo di un miliardo di anni, circondata da oggetti sempre più “rossi”, e sempre più lontani. Sono per lo più galassie bambine, appartenenti agli inizi del cosmo, dove JWST sta indagando. E anche se i suoi dati sollevano molte più domande delle risposte che riescono a dare, ognuna delle nuove scoperte ci apre una strada senza precedenti sulle prime fasi della formazione galattica e del nostro Universo.

Tutto questo e molto altro è raccontato in questo nuovo approfondimento della rubrica “Cronache dal James Webb”.

Dall’Universo primordiale

L’universo pullula di galassie, e mentre scrutiamo in profondità, guardiamo indietro nel tempo, cosa che ci permette di costruire una narrazione visiva della loro evoluzione nel corso della storia dell’Universo.

Le osservazioni finora, prima del James Webb, ci hanno mostrato che le galassie negli ultimi 12 miliardi di anni hanno vissuto la loro vita in una forma di equilibrio: sembra esserci una relazione stretta tra quante stelle hanno formato, e quanti elementi pesanti (metalli, più pesanti di idrogeno ed elio) hanno prodotto.

Ora, il James Webb sembra aver scoperto alcune delle primissime galassie, che contengono quattro volte meno elementi pesanti rispetto alle galassie successive. Uno scenario che si allinea con i modelli teorici, indicando che stiamo osservando galassie nelle prime fasi della loro formazione. Mentre attendiamo ulteriori osservazioni, queste scoperte ci aprono una finestra unica sulle prime fasi della formazione galattica.

Anche gli ammassi di galassie, enormi aggregati di oltre 100 galassie legate dalla forza gravitazionale, sono importanti oggetti di studio. Le ricerche su galassie vicine, nel corso del tempo, hanno dimostrato che l’ambiente influisce sulla crescita delle galassie. Di recente, combinando osservazioni del Webb e del radiointerferometro ALMA in Cile, un team di ricerca internazionale ha studiato un protoammasso di galassie, tra le prime mai formate.

Hanno scoperto che le galassie al suo centro contenevano quantità significativamente minori di elementi pesanti rispetto a quelle più tarde, suggerendo una crescita accelerata dovuta all’ambiente solo 700 milioni di anni dopo il Big Bang.

Il team ha condotto una simulazione della formazione delle galassie per testare teoricamente come si sono formate ed evolute le quattro galassie nella regione centrale. I risultati hanno mostrato che una regione di particelle di gas denso esisteva circa 680 milioni di anni dopo il Big Bang. Al centro si formano quattro galassie, simili alla regione centrale osservata. Per seguire l’evoluzione di queste quattro galassie, la simulazione ha calcolato processi fisici come la cinematica delle stelle e del gas, le reazioni chimiche, la formazione stellare e le supernovae.

Simulazioni di formazione di galassie del futuro ammasso A2744z7p9OD
Simulazioni di formazione di galassie del futuro ammasso A2744z7p9OD. (a) Densità di gas in una regione simile al proto-ammasso A2744z7p9OD ad un’età cosmologica di 689 milioni di anni. (b) Una vista ingrandita della regione centrale in (a), corrispondente alla regione osservata da JWST. La mappa dei colori indica la distribuzione della luce degli ioni di ossigeno. (b) a (d) mostrano l’evoluzione dell’oggetto simulato: le quattro galassie si fondono gradualmente ed evolvono in un oggetto più grande. Credits: T. Hashimoto et al. 2023

Le simulazioni hanno mostrato che le quattro galassie si fondono e si evolvono in un’unica galassia più grande nel giro di poche decine di milioni di anni, che è una scala temporale decisamente breve nell’evoluzione dell’Universo.

Un’evoluzione che, come sappiamo, è affetta da un’espansione che ancora non sappiamo spiegare, e che sta accelerando. Per misurarla è necessario stimare una costante, detta costante di Hubble, che quantifica la velocità con cui l’espansione accelera, ovvero il tasso di espansione dell’Universo.

Di recente, il Webb ha migliorato la precisione delle misurazioni locali di questa costante utilizzando stelle variabili Cefeidi come indicatori di distanza. I risultati confermano le stime del telescopio Hubble, ma rafforzano anche la discrepanza con il valore previsto dalla radiazione cosmica di fondo (Cosmic Microwave Background, CMB) del Big Bang.

Diagramma che illustra la potenza combinata dei telescopi spaziali Hubble e Webb nel determinare distanze precise per una classe speciale di stelle variabili, le cefeidi, utilizzata per calibrare il tasso di espansione dell’Universo
Diagramma che illustra la potenza combinata dei telescopi spaziali Hubble e Webb nel determinare distanze precise per una classe speciale di stelle variabili, le cefeidi, utilizzata per calibrare il tasso di espansione dell’Universo. Credits: ASA. ESA, J. Kang (STScI), A. Riess (STScI)

Questo risultato suggerisce che potrebbero esserci lacune nella nostra comprensione del cosmo, come il ruolo dell’energia oscura o comportamenti a noi ancora sconosciuti della gravità. Il Webb offre quindi una nuova opportunità per esplorare questa “tensione di Hubble,” una delle sfide più affascinanti della cosmologia moderna.

Qui maggiori dettagli.

Dalla Galassia, e oltre

Gli esopianeti hycean sono pianeti ipotetici che potrebbero sostenere la vita grazie a un oceano globale e un’atmosfera ricca di idrogeno. K2-18 b, in orbita attorno a una stella a 120 anni luce di distanza dalla Terra nella costellazione del Leone, ne è un possibile esempio.

Nella sua atmosfera, il Webb ha rivelato molecole contenenti carbonio, come metano e anidride carbonica, suggerendo la sua idoneità come esopianeta hycean. Tuttavia, le dimensioni del pianeta e la sua composizione potrebbero renderlo inabitabile. Ulteriori ricerche sono in corso per confermare queste scoperte e approfondire la comprensione delle condizioni ambientali su K2-18 b e altri pianeti simili.

Qui maggiori dettagli.

Grafico degli spettri di K2-18 b
Grafico degli spettri di K2-18 b ottenuti con gli strumenti NIRISS e NIRSpec. I valori rilevati sono tracciati come punti con brevi linee verticali attraverso, con il modello più adatto mostrato come una linea frastagliata blu. Sono presenti colonne verticali viola, verdi e rosse di vario spessore sparse nel diagramma che indicano dove lo spettro rilevato rappresenta rispettivamente la presenza di metano, anidride carbonica e dimetilsolfuro. Credits: NASA, CSA, ESA, J. Olmstead (STScI), N. Madhusudhan (Università di Cambridge)

Anche il sistema solare TRAPPIST-1, composto da sette pianeti delle dimensioni della Terra che orbitano attorno a una stella fredda a 40 anni luce dal Sole, è stato oggetto di nuove osservazioni del JWST.

In particolare, lo studio si è concentrato su TRAPPIST-1 b, il pianeta più vicino alla stella ospite. Le osservazioni non hanno rivelato una chiara atmosfera attorno al pianeta, suggerendo che potrebbe essere una roccia nuda o avere un’atmosfera troppo sottile per essere rilevata. Tuttavia, l’attività stellare e la contaminazione stellare rappresentano importanti fattori da considerare nelle future osservazioni di pianeti extrasolari come quelli di TRAPPIST-1.

Spostandoci fuori dalla Via Lattea, e parlando di galassie invece che di esopianeti, Webb ha di recente rilevato una nuova galassia all’interno dell’indagine JWST COSMOS-Web. Il nuovo oggetto, denominato JWST-ER1, sarebbe una galassia massiccia, compatta e quiescente, ovvero che ha smesso di formare nuove stelle. Galassie di questo tipo sono possibili progenitrici delle galassie ellittiche giganti che vediamo oggi, perciò potrebbero essere fondamentali per migliorare la nostra comprensione del processo di evoluzione delle galassie.

Una delle caratteristiche più notevoli di JWST-ER1, però, è il cosiddetto anello di Einstein: la luce di questa galassia appare disposta come un anello, a causa del fenomeno di lente gravitazionale causato dalla presenza di oggetti massicci frapposti tra lei e il JWST che l’ha osservata.

Immagine a colori della galassia JWST-ER1 caratterizzata da un anello di Einstein
Immagine a colori della galassia JWST-ER1 caratterizzata da un anello di Einstein. Credits: Van Dokkum et al. 2023

Nell’ammasso di galassie PLCK G165.7+67.0, invece, è stata identificata una nuova supernova di tipo Ia, sempre grazie a Webb. Osservare queste esplosioni stellari è fondamentale per comprendere l’evoluzione delle stelle e delle galassie. La supernova, chiamata “SN H0pe,” è stata scoperta in Arc 2, una galassia luminosa nell’infrarosso all’interno dell’ammasso.

SN H0pe è stata osservata in tre diverse posizioni a causa della presenza, anche qui, di una lente gravitazionale da parte dell’ammasso G165. Le tre porzioni, designate SN 2a, 2b e 2c, offrono un’opportunità unica per studi futuri per stimare la costante di Hubble, a partire dalla stima dei ritardi temporali tra le molteplici immagini.

Le osservazioni hanno anche rivelato dettagli importanti sulle proprietà di G165 e della galassia Arc 2. Ulteriori studi sono in corso per approfondire la scoperta.

Una nuova immagine della NIRCam, invece, mostra i dettagli del vasto campo stellare della galassia irregolare NGC 6822 nel vicino infrarosso, oggetto ideale per studiare campi stellari densi.

NGC 6822 immortalata dalla NIRCam
Il vasto campo stellare nella galassia irregolare NGC 6822, immortalata dalla NIRCam di Webb. Credits: ESA/Webb, NASA e CSA, M. Meixner

Questa straordinaria immagine rivela in dettaglio il tripudio di stelle che appartengono alla galassia, mentre la polvere e il gas appaiono come ciuffi rossi traslucidi, mettendo in evidenza le stelle per l’analisi astronomica. Le stelle più luminose sono in blu pallido, quelle più deboli appaiono con colori più caldi. Un ammasso globulare luminoso si distingue nella parte inferiore sinistra dello scatto.

Dal Sistema Solare

Con le mappe di NIRCam e NIRSpec, gli scienziati hanno individuato per la prima volta anidride carbonica sulla superficie della luna gioviana Europa. Una scoperta molto significativa, perché il carbonio è un elemento essenziale per la vita come la conosciamo. Finora, non c’erano conferme che l’oceano sotterraneo di Europa contenesse le sostanze chimiche necessarie alla vita.

Qui maggiori dettagli.

Europa osservata dalla NIRCam di Webb
Immagine della NIRCam di Webb che ritrae la superficie della luna gioviana Europa. Credits: Geronimo Villanueva (NASA/GSFC), Samantha Trumbo (Cornell Univ.), NASA, ESA, CSA

La regione in cui è stata rilevata l’anidride carbonica è chiamata Tara Regio, ed è geologicamente giovane, con segni di interazione tra l’oceano sotterraneo e la superficie. Questo suggerisce che il carbonio provenga dall’oceano sottostante. L’analisi dei dati di Webb ha permesso di identificare con precisione la presenza di anidride carbonica in questa area.

Purtroppo, né in precedenza con il telescopio spaziale Hubble, né ora con Webb sono stati individuati pennacchi di vapore acqueo, che potrebbero emergere dalla superficie di Europa e quindi spiegare il trasporto del carbonio.

In ogni caso, la scoperta resta di grande rilievo. I dati, oltretutto, saranno utili per future missioni spaziali come Europa Clipper della NASA, prevista per il 2024, e JUICE dell’ESA partita questa primavera, che contribuiranno a svelare ulteriori misteri su Europa. E a determinare se le sue condizioni sono adatte alla vita.

Tags: buchi nerigalassieJames WebbJames Webb Space TelescopeStelleuniverso primordiale

Potrebbe interessarti anche questo:

A sinistra, la cometa interstellare 3I/ATLAS vista dal James Webb nel vicino infrarosso. A destra, la vista del telescopio spaziale SPHEREx. Credits: NASA/Webb/SPHEREx

I telescopi spaziali James Webb e SPHEREx hanno osservato la cometa interstellare 3I/ATLAS

Agosto 27, 2025

Il James Webb ha scoperto una nuova luna di Urano, ora sono 29

Agosto 19, 2025
Render artistico dell'esopianeta TRAPPIST-1 d di fronte alla sua stella, la nana rossa TRAPPIST-1. Credits: NASA, ESA, CSA, J. Olmsted (STScI)

TRAPPIST‑1 d ha o non ha un’atmosfera? Il James Webb restringe le possibilità

Agosto 14, 2025
300 oggetti insolitamente luminosi identificati nell'Universo primordiale utilizzando il James Webb. Credits: Bangzheng "Tom" Sun/University of Missouri

Il James Webb ha osservato centinaia di oggetti insolitamente luminosi nell’Universo primordiale

Agosto 13, 2025
Render artistico di un pianeta gigante in orbita attorno alla stella Alpha Centauri A, nel sistema Alpha Centauri. Credits: NASA, ESA, CSA, STScI, R. Hurt (Caltech/IPAC)

Potrebbe esserci un pianeta in orbita attorno ad Alpha Centauri A

Agosto 8, 2025
Immagine del telescopio spaziale Hubble di una coppia di galassie: NGC 6099 (in basso a sinistra) e NGC 6098 (in alto a destra). Il "blob" viola raffigura l'emissione di raggi X da un ammasso stellare compatto. I raggi X sono prodotti da un probabile buco nero di massa intermedia che fa a pezzi una stella. Credits: NASA, ESA, CXC, Yi-Chi Chang (National Tsing Hua University)

Scoperto con Hubble a Chandra un possibile buco nero di massa intermedia

Luglio 25, 2025
Attualmente in riproduzione

Cosa sono e da dove provengono gli OGGETTI INTERSTELLARI come 3I/Atlas?

Cosa sono e da dove provengono gli OGGETTI INTERSTELLARI come 3I/Atlas?

00:16:39

Un mese da record per Rocket Lab. La Cina affronta una crisi dei lanci spaziali - Launchpad

00:09:33

L'esplosione di Starship S36 cambia tutto?

00:11:19

Abbiamo visto da vicino HALO: il primo modulo del Lunar Gateway

00:18:34

Yuri Gagarin, il semi Dio che ha sfidato lo spazio – La vera storia di Vostok 1

00:11:41

La storia completa del lander che ha portato l'ITALIA sulla Luna

00:22:58

SpaceX può arrivare su Marte nel 2026? Aggiornamenti da Starship e Starbase

00:11:08

Euclid inizia la creazione del più grande Atlante cosmico della storia - Le nuove immagini spiegate

00:11:18

Diretta allunaggio Blue Ghost e LuGRE

03:00:24

Diretta ottavo volo di test di Starship - Lancio rinviato!

02:21:37

Il 2025 di Starship. Cosa aspettarci fra lanci, test e progressi a Starbase

00:14:32

BE-4 o Raptor? Ecco come funzionano i due motori di Blue Origin e SpaceX

00:15:12

La storia di Europa Clipper: alla ricerca di vita aliena intorno a Giove

00:21:59

I sette telescopi spaziali e terrestri più attesi nei prossimi dieci anni

00:20:14

Com'è andato il settimo volo (ed esplosione) di Starship? Un'analisi preliminare

00:08:43

Verso la Luna, e oltre - I progressi di Starship

00:10:37

La nuova analisi ambientale di Starbase e il settimo volo di Starship

00:08:56

La storia del Dream Chaser, il nuovo spazioplano americano pronto al lancio

00:20:05

Speciale elezioni americane - Questa settimana nello spazio 39

01:37:52

La storia di Ariane 6, il nuovo razzo pesante europeo. Sarà l'ultimo?

00:21:44

Polaris Dawn: la storia della più incredibile missione spaziale privata di sempre.

00:17:51

Sesto lancio di test Starship - Diretta

04:33:33

Che fine hanno fatto i lanciatori europei? Analisi di una crisi in corso

00:17:14

Come è andato il quarto volo di Starship? Una dettagliata analisi.

00:11:34

La storia di Starliner: l'ultima capsula spaziale che costruirà Boeing?

00:23:54

La Cina può veramente portare un astronauta sulla Luna prima del programma Artemis?

00:13:00

Come funziona un razzo a propulsione termica nucleare?

00:19:16

Manned Venus Flyby: la storia di quella volta che la NASA voleva mandare tre astronauti su Venere

00:15:21

Il terzo volo di test di Starship (IFT-3) è stato un successo o un (parziale) fallimento?

00:12:12

Perché si costruiscono ancora stazioni spaziali?

00:13:52

La missione IM-1 di Nova-C Odysseus è stata un successo o un fallimento?

00:10:11

Quanto costa il turismo spaziale? Confronto fra mezzi, orbite e opportunità

00:17:16

Cosa sono e a cosa servono gli Accordi Artemis?

00:15:40

Perché è ancora così difficile atterrare sulla Luna?

00:23:27

Starship: successo o fallimento?

00:19:30

Speciale Artemis 1 - Ecco la prima missione del nuovo Programma di esplorazione lunare Artemis

00:30:05

DART e LICIACube: la prima missione di difesa planetaria. Cosa succederà prima e dopo lo schianto?

00:39:10

La prima foto del "nostro" buco nero Sgr A*

01:07:58

La guida completa alla scelta di un telescopio - Live speciale

01:24:54

I cancelli del cielo - Geopolitica ed economia dello spazio

01:03:56

Com'è andato il quinto volo di Starship?

00:09:21

Il test del Raptor nello spazio, l'ultimo prima di portare la Starship in orbita

00:09:40

Dopo HALO e il Lunar Gateway: il futuro lunare spiegato da chi ci lavora

00:17:39

Cosa succederà durante il nono volo di Starship?

00:11:16

Il James Webb sta veramente rivoluzionando l’astrofisica?

00:17:09

Perché non siamo più tornati sulla Luna dopo Apollo 11?

00:15:39

I più letti

  • Dove, quando e perché seguire il decimo volo di Starship

    0 condivisioni
    Condividi 0 Tweet 0
  • Primo volo di successo per la Starship Block 2

    0 condivisioni
    Condividi 0 Tweet 0
  • L’ESA assegna i primi contratti di lancio della Flight Ticket Initiative ad Avio e Isar Aerospace

    0 condivisioni
    Condividi 0 Tweet 0
  • In orbita la capsula Cargo Dragon per la missione CRS-33: testerà il deorbit della ISS

    0 condivisioni
    Condividi 0 Tweet 0

Segui AstroSpace.it anche in:

Telegram LinkedIn Twitter Youtube

Eventi in programma

Notice
Non ci sono eventi previsti.

Gli ultimi approfondimenti

Pioggia delle Perseidi

Come e quando osservare lo sciame meteorico delle Perseidi, le “stelle cadenti” d’agosto

Agosto 11, 2025

Due anni dal lancio del telescopio spaziale Euclid. Ecco cosa ha già fatto, e cosa farà

Luglio 1, 2025

35 anni dal lancio di Hubble, che si avvicina alla fine della sua missione

Aprile 24, 2025


News e approfondimenti di Astronautica e Aerospazio. Astrospace.it è pubblicato da Astrospace Srl.

info@astrospace.it 
www.astrospace.it

P.IVA: 04589880162

  • Astrospace ADV
  • AstroSpace.it
  • Collabora
  • La redazione
  • Feed RSS
  • Newsletter
  • Shop
Privacy Policy Cookie Policy

Abbonati

Entra in Astrospace Orbit per leggere gli articoli Premium di AstroSpace

ISCRIVITI ORA

©2023 Astrospace

Nessun risultato
Guarda tutti i risultati
  • Home
  • Agenzie Spaziali
    • NASA
    • Cina
    • ESA
    • ASI
  • Esplorazione spaziale
    • Speciale Artemis 1
    • ISS
    • Luna
    • Sistema solare
    • Scienza
      • Astronomia e astrofisica
      • Fisica
  • Space economy
    • SpaceX
    • Boeing
    • Blue Origin
    • Nuove imprese
    • Rocket Lab
    • Satelliti
  • Spazio Italiano
  • Le grandi firme dello spazio
    • Paolo Ferri
Orbit
Shop

© 2024 Astrospace.it Info@astrospace.it - News e approfondimenti di astronautica e aerospazio. Astrospace.it è pubblicato da Astrospace srl P.IVA: 04589880162