Primo piano della galassia primordiale JADES-GS-z14-0 vista con ALMA, sovrapposto a un'immagine scattata con il telescopio spaziale James Webb. Credits: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/S. Carniani et al./S. Schouws et al. JWST: NASA, ESA, CSA, STScI, Brant Robertson (UC Santa Cruz), Ben Johnson (CfA), Sandro Tacchella (Cambridge), Phill Cargile (CfA)
Due gruppi indipendenti di astronomi hanno rilevato la presenza di ossigeno nella galassia più distante conosciuta, JADES-GS-z14-0, grazie alle osservazioni condotte con il radiotelescopio ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array). Questa scoperta, pubblicata in due studi distinti, potrebbe cambiare radicalmente la nostra comprensione della formazione galattica nei primi periodi dell’Universo.
JADES-GS-z14-0 è stata identificata nel 2024 come la galassia più distante mai confermata. La sua luce ha impiegato 13.4 miliardi di anni per raggiungerci, permettendoci di osservarla com’era quando l’Universo aveva meno di 300 milioni di anni, circa il 2% della sua età attuale.
Il rilevamento dell’ossigeno indica che questa galassia è molto più evoluta dal punto di vista chimico di quanto ci si aspettasse. Le galassie primordiali dovrebbero essere composte principalmente da elementi leggeri, come idrogeno ed elio, con la produzione di elementi più pesanti che avviene solo con l’evoluzione stellare. Tuttavia, la quantità di ossigeno rilevata suggerisce che JADES-GS-z14-0 abbia attraversato una rapida fase di formazione stellare ed evoluzione chimica in un tempo sorprendentemente breve.
Gli astronomi ritenevano che, a 300 milioni di anni dal Big Bang, l’Universo fosse ancora troppo giovane per ospitare galassie ricche di elementi pesanti. Tuttavia, le osservazioni con ALMA mostrano che JADES-GS-z14-0 possiede una quantità di elementi pesanti circa dieci volte superiore alle attese. “Questo risultato inaspettato apre una nuova prospettiva sull’evoluzione delle prime galassie” ha affermato Stefano Carniani della Scuola Normale Superiore di Pisa, evidenziando come la maturità precoce di questa galassia metta in discussione i modelli esistenti sulla formazione galattica.
Oltre a rivoluzionare la nostra comprensione dell’evoluzione galattica, la rilevazione di ossigeno in JADES-GS-z14-0 ha permesso una misurazione estremamente precisa della sua distanza, con un’incertezza ridotta allo 0.005%. Questo livello di precisione, paragonabile a una misurazione accurata entro 5 cm su 1 km, permette di affinare i modelli astronomici che descrivono le prime epoche dell’Universo.
Anche l’importanza della sinergia tra il telescopio spaziale James Webb e ALMA emerge chiaramente da questa scoperta. Il Webb ha identificato la galassia, ma è stato ALMA a confermarne la distanza e a fornire dati fondamentali sulla sua composizione chimica. “Questa scoperta dimostra come la combinazione tra JWST e ALMA possa rivelare aspetti inaspettati sulla formazione e l’evoluzione delle prime galassie” ha detto Rychard Bouwens, membro del team di ricerca di Leiden Observatory.
Questa scoperta, intanto, pone nuove sfide alla cosmologia, e potrebbe portare a una revisione delle teorie sull’evoluzione dell’Universo primordiale. L’osservazione di JADES-GS-z14-0 e di altre galassie simili con strumenti sempre più avanzati continuerà a fornire preziosi indizi su come il cosmo si sia evoluto nei suoi primi istanti di vita.
