Un team internazionale guidato dall’astronoma Christina Williams del NSF NOIRLab ha identificato la galassia a spirale più distante mai osservata. È stata soprannominata Zhúlóng, che significa “Drago Torcia” nella mitologia cinese, e si trova a circa 12.5 miliardi di anni luce da qui.
La scoperta, effettuata nell’ambito del PANORAMIC Survey condotto con il James Webb Space Telescope (JWST), rivela una galassia massiccia e sorprendentemente strutturata, esistente appena un miliardo di anni dopo il Big Bang. Zhúlóng presenta una struttura matura, con un bulbo centrale composto da stelle antiche e un ampio disco di stelle più giovani disposte in bracci a spirale ben definiti.
Con un diametro di circa 60 mila anni luce e una massa stellare di oltre 100 miliardi di masse solari, questa galassia sfida le attuali teorie sulla formazione galattica, che prevedono tempi molto più lunghi per lo sviluppo di tali strutture complesse.
Un’altra galassia che non dovrebbe esistere, non così
La scoperta è stata resa possibile grazie alla modalità pure paralle del JWST, che consente di raccogliere dati da diverse regioni del cielo simultaneamente, aumentando l’efficienza nell’individuazione di oggetti rari e distanti. Zhúlóng rappresenta un caso unico tra le galassie dell’epoca primordiale, che solitamente appaiono irregolari e caotiche.
La presenza di una galassia a spirale così ben definita in un’epoca così remota suggerisce che le strutture galattiche complesse possano formarsi molto più rapidamente di quanto si pensasse. Zhúlóng potrebbe essere un esempio di formazione galattica accelerata, con un’efficienza di conversione del gas in stelle superiore rispetto a quella osservata in galassie più recenti.
La rarità di galassie simili a Zhúlóng nell’Universo primordiale, però (almeno, stando alle nostre attuali osservazioni) potrebbe indicare che tali strutture siano state in qualche modo “transitorie”, forse distrutte da fusioni galattiche o altri processi evolutivi comuni in quell’epoca. Questo potrebbe spiegare perché le galassie a spirale sono più comuni nell’Universo attuale, dove le condizioni sono più stabili.
Prospettive future
Le future osservazioni con il James Webb e con l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) saranno cruciali per indagare più a fondo la natura di Zhúlóng e, più in generale, il processo di formazione delle galassie nell’Universo primordiale.
Il Webb, grazie alla sua sensibilità all’infrarosso e alla capacità di osservare dettagli anche in oggetti estremamente lontani, potrà fornire altre immagini ad alta risoluzione anche della struttura interna di Zhúlóng. Inoltre, sarà in grado di raccogliere dati spettrali fondamentali per comprendere la composizione chimica delle regioni più antiche di questa galassia, gettando nuova luce sui processi fisici che regolano la crescita delle strutture galattiche nei primi miliardi di anni dopo il Big Bang.
Parallelamente, ALMA permetterà di mappare la distribuzione del gas freddo e della polvere all’interno di Zhúlóng, rivelando così le condizioni necessarie per la formazione di nuove stelle. Lo studio combinato dei dati provenienti da Webb e ALMA offrirà un quadro più completo e multidisciplinare sull’evoluzione delle galassie a spirale nell’Universo giovane.
Infine, il futuro Legacy Survey of Space and Time (LSST) del Vera C. Rubin Observatory, grazie a un monitoraggio sistematico e a largo campo del cielo, permetterà di individuare molte altre galassie simili a Zhúlóng. Questo consentirà di capire se la presenza di galassie a spirale mature nell’Universo primordiale sia un’eccezione, o una fase più comune di quanto si pensasse.
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