Le “Gemme Cosmiche” possono aiutarci a risolvere il mistero di come si è formato l’universo
L’arco di Gemme Cosmiche (SPT0615-JD1), una galassia nata meno di 500 milioni di anni dopo il Big Bang, racchiude cinque giovani ammassi stellari che possono aiutarci a risolvere il mistero di come si sono formate le prime stelle dell’Universo. Gli ammassi sono stati mostrati per la prima volta dal telescopio spaziale James Webb e la loro osservazione ha confermato che la loro luce è stata emessa quando l’universo aveva circa 460 milioni di anni. “Si ritiene che le galassie di questo tipo siano la fonte principale dell’intensa radiazione che ha reionizzato l’Universo primordiale – spiega la dottoressa Angela Adamo dell’Università di Stoccolma, autrice principale del nuovo studio pubblicato su Nature che riporta l’osservazione – . La particolarità dell’arco di Gemme Cosmiche è che grazie alla lente gravitazionale possiamo effettivamente risolvere la galassia fino a scale di parsec”.
L’effetto lente gravitazione è un fenomeno legato al campo gravitazionale delle galassie, che modifica il percorso della luce proveniente da galassie più lontane, creando immagini multiple e ingrandite della sorgente. Questo effetto non era mai stato osservato per galassie formatesi così indietro nel tempo e, nell’ambito dello studio dell’Arco di Gemme, ha permesso al team scientifico di vedere come sono distribuite le sue stelle. “L’incredibile sensibilità e risoluzione angolare di Webb alle lunghezze d’onda del vicino infrarosso, combinate con la lente gravitazionale fornita dal massiccio ammasso di galassie in primo piano, ci ha consentito di osservare per la prima volta gli ammassi stellari dell’arco di Gemme Cosmiche – ha spiegato Larry Bradley dello Space Telescope Science Institute e co-autore dello studio – . Nessun altro telescopio avrebbe potuto fare questa scoperta”.
“La sorpresa e lo stupore sono stati incredibili quando abbiamo visto le immagini di Webb per la prima volta – ha aggiunto Adamo – . Abbiamo visto una piccola catena di punti luminosi, specchiati da un lato all’altro: queste gemme cosmiche sono ammassi stellari! Senza Webb non avremmo saputo che stavamo osservando ammassi stellari in una galassia così giovane”.
Le galassie di questo tipo sono considerate la fonte principale dell’intensa radiazione che ha portato alla reionizzazione dell’Universo, il processo che ha permesso la nascita delle prime stelle. In particolare, gli ammassi appena rilevati sono situati in una regione molto piccola della galassia, ma contribuiscono alla maggior parte della luce emessa, oltre a risultare significativamente più densi di ammassi stellari vicini.
“Questi risultati forniscono una prova diretta della formazione di ammassi proto-globulari durante l’era della reionizzazione, il che contribuisce alla nostra comprensione di come queste galassie siano riuscite a reionizzare l’universo – ha osservato Adamo – . Questa scoperta pone anche importanti vincoli sulla formazione degli ammassi globulari e sulle loro proprietà iniziali. Ad esempio, le elevate densità stellari trovate negli ammassi ci forniscono la prima indicazione dei processi che avvengono al loro interno, offrendo nuove informazioni sulla possibile formazione di stelle molto massicce e del principio dei buchi neri, entrambi importanti per l’evoluzione delle galassie”.
