Ossigeno trovato nella più lontana galassia mai scoperta: cosa significa per noi sulla Terra

Illustrazione di JADES-GS-z14-0, la galassia più distante mai scoperta / Credit: ESO/M. Kornmesser

Due diversi team di astronomi hanno trovato un’inaspettata presenza di ossigeno nella più lontana galassia mai scoperta, JADES-GS-z14-0: questa galassia è così distante dalla Terra che la sua luce impiega 13,4 miliardi di anni per raggiungerci, il che significa che la vediamo com’era quando l’Universo aveva meno di 300 milioni di anni, ovvero circa il 2% della sua età attuale.

Inizialmente rilevata nel gennaio 2024 dal telescopio spaziale James Webb (JWST), la galassia JADES-GS-z14-0 è stata osservata in due studi di follow-up con l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), la rete di telescopi nel deserto di Atacama, in Cile, a cui non è sfuggita l’esistenza di ossigeno altri elementi pesanti: una vera sorpresa per gli astronomi che finora pensavano che elementi più pesanti di idrogeno ed elio non fossero presenti in quantità significative in galassie così giovani.

“È come trovare un adolescente dove ti aspetteresti solo bambini” ha spiegato Sander Schouws, dottorando presso l’Osservatorio di Leida, nei Paesi Bassi, e primo autore di uno dei due studi, accettato per la pubblicazione su The Astrophysical Journal.

Ossigeno nella galassia JADES-GS-z14-0: cosa cambia per noi sulla Terra

La presenza di ossigeno e altri elementi pesanti nella galassia JADES-GS-z14-0 potrebbe ridefinire la comprensione di come si sono evolute galassie come la nostra.

La posizione della galassia più distante dalla Terra, chiamata JADES-GS-z14-0, visibile come un puntino estremamente piccolo nella costellazione della Fornace / Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

Finora, a 13,4 miliardi di anni luce, ovvero nei 300 milioni di anni dopo Big Bang, gli astronomi ritenevano che l’Universo fosse ancora troppo giovane per avere galassie ricche di elementi pesanti: questo perché nelle prime fasi della loro formazione, le galassie sono piene di stelle giovani, fatte principalmente di elementi leggeri come idrogeno ed elio: solo quando evolvono, si creano elementi più pesanti come l’ossigeno, che vengono poi dispersi nella galassia.

L’inaspettata presenza di quantità significative di ossigeno in JADES-GS-z14-0 sta pertanto facendo riconsiderare la rapidità con cui si sono formate le galassie nell’Universo primordiale. “I nostri risultati mostrano che JADES-GS-z14-0 si è formata molto rapidamente e sta anche maturando rapidamente, aggiungendosi a un crescente corpo di prove che suggerisce come la formazione delle galassie possa avvenire molto più velocemente di quanto ci si aspettasse” ha aggiunto il dottor Schouws.

“Sono rimasto stupito da questi risultati inaspettati, perché hanno aperto una nuova visione sulle prime fasi dell’evoluzione delle galassie – ha affermato l’italiano Stefano Carniani, della Scuola Normale Superiore di Pisa, primo autore del secondo studio sull’osservazione di JADES-GS-z14-0, accettato per la pubblicazione sulla rivista Astronomy & Astrophysics – . L’evidenza che una galassia sia già matura nell’Universo primordiale solleva interrogativi su quando e come si sono formate le galassie”.

La rilevazione dell'ossigeno ha anche permesso agli astronomi di rendere le misurazioni della distanza da JADES-GS-z14-0 molto più accurate, riducendo l’incertezza ad appena lo 0,005 percento.

“Questo livello di precisione, paragonabile all’essere precisi entro i 5 cm su una distanza di 1 km, aiuta ad affinare la nostra comprensione delle proprietà delle galassie distanti” ha osservato Eleonora Parlanti, dottoranda presso la Scuola Normale Superiore di Pisa e co-autrice dello studio su Astronomy & Astrophysics. “L’ALMA ci ha permesso per confermare e determinare con precisione la sua enorme distanza – ha sottolineato il professore associato Rychard Bouwens, membro del team dell’Osservatorio di Leida – . Questo dimostra la straordinaria sinergia tra ALMA e JWST per rivelare la formazione e l’evoluzione delle prime galassie”.