Il telescopio spaziale James Webb continua a superare i limiti dell’osservazione astronomica, spingendosi sempre più vicino all’origine stessa dell’Universo. Di recente ha individuato cinque candidate a galassie più antiche mai osservate nell’Universo.
La loro luce avrebbe viaggiato per circa 13.6 miliardi di anni, e la più lontana di queste galassie, tutte all’interno del Galactic Legacy Infrared Midplane Survey Extraordinaire (GLIMPSE) di Webb, apparirebbe ai nostri occhi come quando l’Universo aveva solo 200 milioni di anni.
Se venisse confermato, questo risultato rappresenterebbe un traguardo scientifico di grande portata. Questi oggetti, osservati in uno stadio incredibilmente precoce dell’evoluzione cosmica, potrebbero essere letteralmente tra le prime strutture galattiche formatesi dopo il Big Bang.
L’aiuto del lensing gravitazionale
L’osservazione di questi oggetti così remoti è stata resa possibile grazie a una combinazione di tecnologia e fenomeni naturali. Il team di ricerca, guidato dal ricercatore Vasily Kokorev, ha sfruttato due principali strategie: le altissime prestazioni del James Webb, e il fenomeno del lensing gravitazionale, originariamente predetto da Einstein nella sua teoria della relatività generale.
La lente gravitazionale è un fenomeno per cui la gravità di un oggetto massiccio, come una galassia o un ammasso di galassie, deforma lo spazio circostante e devia la luce di un oggetto più lontano, ingrandendolo o distorcendolo. Si verifica quando l’oggetto massiccio si trova lungo la linea di vista tra l’osservatore e l’oggetto lontano, agendo come una lente naturale.
In questo specifico caso, l’ammasso galattico Abell S1063, situato a circa 4 miliardi di anni luce dalla Terra, ha funzionato come una vera e propria lente cosmica, consentendo di catturare immagini di galassie estremamente deboli e lontane.
Ai limiti dell’esplorazione
Nonostante la strumentazione tecnologicamente avanzata, i ricercatori sono consapevoli dei limiti attuali. Hakim Atek del Paris Institute of Astrophysics, parte del team che si è occupato dello studio sottolinea come sia estremamente complesso stimare l’età esatta di queste galassie e determinare quando si sono formate. “Ma ci stiamo sicuramente avvicinando alla prima generazione, perché ci restano solo circa 150 milioni di anni per formare queste galassie”. Insomma, stiamo arrivando ai limiti della nostra esplorazione?
Il Webb ha già dimostrato di poter osservare galassie con redshift, ovvero spostamento verso il rosso della radiazione causato dall’espansione cosmica, tra 10 e 14, con la galassia JADES-GS-z14-0 che rappresentava finora il record. Questa nuova scoperta sposta ulteriormente l’asticella: le cinque candidate sarebbero caratterizzate da un altissimo redshift compreso tra 16 e 18. Rappresenterebbero, quindi, un punto di riferimento cruciale per comprendere le dinamiche di aggregazione della materia nelle fasi primordiali dell’Universo.
Ci sono galassie ancora più lontane?
Tuttavia, per quanto riguarda la possibilità che il Webb scopra galassie ancora più antiche di queste cinque candidate, Atek non è sicuro che ciò sarà possibile.
Ha il potenziale per scoprire galassie ancora più antiche, ma questo dipenderà dal loro numero, densità e luminosità, che sono legati a come si è svolta la formazione delle galassie iniziali. Stiamo entrando in un territorio completamente inesplorato e non possiamo sapere con certezza cosa troveremo. Si prevede che molte di queste fonti siano così deboli che la conferma spettroscopica, anche con il JWST, sarà estremamente difficile o irrealizzabile.
Anche se nell’Universo primordiale ci fossero galassie precedenti da scoprire, quindi, è possibile che anche uno strumento potente come il Webb non riesca a individuarle. Gli scienziati hanno anche sottolineato che per rilevare galassie più vecchie e deboli potrebbero essere necessarie 450 ore di osservazione con il JWST (il progetto GLIMPSE ne aveva a disposizione solo 150), cosa che ritengono essere poco probabile in tempi brevi.
Certo è che, nel frattempo, GLIMPSE ha senza dubbio ancora in serbo risultati ancora più entusiasmanti.
La ricerca è attualmente disponibile qui in versione pre-print.
