Spazio
Una galassia all’interno di una bolla potrebbe essere la prova che l’universo stava iniziando a diventare trasparente 330 milioni di anni dopo il Big Bang.
La galassia distante JADES-GS-z13-1-LA appare come un punto rosso in questa immagine del telescopio spaziale James Webb.
Una galassia trovata all’alba dell’universo sembra essere la prima prova conosciuta della reionizzazione cosmica, il periodo in cui l’universo si è illuminato per la prima volta. Dopo il Big Bang, l’universo primordiale era riempito di gas caldo di idrogeno ed elio che disperdeva i fotoni, rendendo il cosmo alquanto opaco. Nei successivi centinaia di milioni di anni, mentre le stelle iniziavano a brillare, la loro luce ionizzava l’idrogeno e l’elio, permettendo ai fotoni di fluire liberamente e rendendo l’universo trasparente, anche se il momento esatto di questo processo è incerto.
Joris Witstok dell’Università di Copenaghen in Danimarca e i suoi colleghi hanno utilizzato il telescopio spaziale James Webb (JWST) per studiare una galassia chiamata JADES-GS-z13-1-LA. La galassia è visibile 330 milioni di anni dopo il Big Bang, rendendola una delle galassie più antiche conosciute nell’universo. La luce ultravioletta proveniente dalla galassia suggerisce che fosse circondata da una bolla di circa 200.000 anni luce di diametro, che potrebbe essere il risultato dell’interazione della sua luce stellare con l’idrogeno cosmico circostante. Vedere prove di questo così presto nell’universo è “oltre le nostre più selvagge aspettative”, afferma Witstok.
Michele Trenti dell’Università di Melbourne concorda sul fatto che le osservazioni sono coerenti con il processo di reionizzazione cosmica. “È sia sorprendente che eccitante,” dice Trenti. “Non mi sarei aspettato che la luce ultravioletta emessa da questa galassia raggiungesse il JWST. Il gas di idrogeno neutro freddo che ci aspettavamo avrebbe circondato la galassia avrebbe dovuto bloccare i fotoni. Stiamo assistendo all’inizio della reionizzazione.”
La natura della piccola galassia stessa non è del tutto chiara; potrebbe brillare intensamente a causa di una popolazione di stelle massicce, calde e giovani, o di un potente buco nero centrale. “Questa sarebbe la prima prova conosciuta di un buco nero supermassiccio al centro di una galassia,” dice Trenti.
Mentre gli astronomi hanno visto altre galassie più recenti con una bolla simile intorno a loro, JADES-GS-z13-1-LA è l’esempio più antico conosciuto. “È un punto di riferimento,” dice Richard Ellis dell’University College London. “Ci dice che questa galassia deve essere esistita per un bel po’ di tempo, e spinge un po’ più indietro l’inizio di quando le galassie sono emerse per la prima volta dall’oscurità.”
Il JWST è stato in grado di svelare i segreti di questa galassia solo osservandola per un tempo relativamente lungo, circa 19 ore. Witstok è fiducioso che presto potremmo vedere altre prime prove della reionizzazione cosmica. “Abbiamo alcuni altri candidati,” dice. “Potremmo trovarlo ancora più indietro [nel tempo], o forse questo è il massimo che si può ottenere.”
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