Universo: scoperta la galassia più antica

galassia lontana

Si chiama MACS1149+2223 ed è un nuovo ammasso stellare al cui interno è stata scoperta una nuova galassia. E tutto grazie al progetto di ricerca CLASH (Cluster Lensing And Supernova survey with Hubble) a cui hanno partecipato anche gli astronomi dell'Istituto Nazionale di Astrofisica. Nuovo, si fa per dire. La galassa è lontana 13,2 miliardi di anni luce da noi. E la distanza spaziale, nell'universo, cammina insieme a quella temporale. Ciò significa che la galassia è stata osservata quando l'universo aveva solo 490 milioni di anni.

Oggi il nostro cosmo ha 13,7 miliardi di anni, è facile dunque comprendere che la galassia scoperta abbia qualcosa di veramente speciale. C'è voluta tutta la potenza dei telescopi spaziali Spitzer ed Hubble per osservarla. Sfruttando il fenomeno della lente gravitazionale forte, basato sulla Teoria della Relatività Generale di Einstein, secondo cui la materia contenuta nelle strutture cosmiche è in grado di curvare la traiettoria di fotoni provenienti da sorgenti più lontane.

L’ammasso MACS1149+2223 ha una massa di circa 2,5 milioni di miliardi di volte quella del Sole ed è stato utile ai ricercatori perché si è 'trasformato' in un vero e proprio telescopio gravitazionale, permettendo di focalizzare la debole luce proveniente da una galassia molto più distante, amplificandola di ben 15 volte e permettendo così agli strumenti dei telescopi spaziali Hubble e Spitzer di rilevarne la presenza.

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In sostanza, è stata sfruttata una delle caratteristiche degli ammassi stellari per andare oltre i limiti umani. Gli ammassi di galassie, infatti, sono le più grandi strutture cosmiche dell'universo e possono contenere, come in questo caso, anche diversi milioni di miliardi di masse solari. Per questo si comportano come potentissime lenti gravitazionali osservabili in cielo. Producendo delle forti distorsioni nelle immagini di galassie lontane, permettono agli strumenti presenti nello spazio di invididuarle come archi gravitazionali, o in altri casi, come gruppi di immagini multiple

"Quando vengono osservate queste distorsioni, esse possono essere utilizzate per capire come è distribuita la materia nella lente” sottolinea Massimo Meneghetti, che ha preso parte alla ricerca con Mario Nonino. “Tuttavia il lensing gravitazionale è importante anche per un altro motivo: amplifica sorgenti lontane ed intrinsecamente molto deboli, rendendole più facilmente osservabili. Ciò è dovuto al fatto che la lente modifica la forma intrinseca dalla sorgente e l'area che essa occupa in cielo ma mantiene inalterata l'energia ricevuta per unità di superficie e per unità di tempo. Gli ammassi di galassie possono quindi essere usati come efficienti strumenti che la natura ci mette a disposizione per esplorare l'universo lontano".

La lontana galassia esisteva già durante uno dei periodi più importanti della storia dell'universo, l'Età Oscura (Cosmic Dark Age). Allora, l'universo era avvolto da una nebbia di idrogeno neutro, in grado di assorbire la radiazione luminosa. L’Età Oscura si concluse quando si formarono le prime stelle e l'universo passò dal buio alla luce. Quest'ultima rese lentamente trasparente la nebbia, tra 150 e 800 milioni di anni dopo il Big Bang, permettendo così alla luce delle stelle di propagarsi nel cosmo e arrivare, dopo questo lunghissimo viaggio durato miliardi di anni, fino a noi.

La scoperta della debole e piccola galassia apre una finestra sulle epoche più remote della storia cosmica.

"Questa galassia è l'oggetto più lontano che abbiamo mai osservato con tanta sicurezza", ha detto Wei Zheng, ricercatore principale del dipartimento di fisica e astronomia presso la Johns Hopkins University di Baltimora, autore di un nuovo documento apparso oggi su Nature. "I lavori futuri che coinvolgono questa galassia, così come le altre simili che speriamo di trovare, ci permetteranno di studiare gli oggetti più antichi dell'universo e capire come si concluse l'Età oscura".

Francesca Mancuso

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