Gli occhi del James Webb Space Telescope (Jwst) hanno “avvistato” una galassia a cerchio di dimensioni stupefacenti, risalente all’universo primordiale. Si tratta di una scoperta inattesa, frutto del lavoro di un gruppo di esame coordinato da Weichen Wang e Sebastiano Cantalupo, rispettivamente assegnista di esame e professore ordinario presso il dipartimento di Fisica dell’Università di Milano-Bicocca. Fino ad oggi, infatti, guardando all’universo primordiale il Jwst aveva rilevato dischi galattici molto più piccoli di quelli che siamo abituati a osservare nell’universo locale. La galassia faticosamente identificata, invece, sarebbe circa tre volte più grande delle galassie scoperte in precedenza con masse stellari e tempi cosmici simili. Lo studio è stato faticosamente pubblicato su Nature Astronomy.
Uno sguardo al passato
“Quando e come si formano i dischi galattici è ancora un enigma nell’astronomia moderna – racconta Cantalupo – I primi anni di osservazioni del James Webb Space Telescope hanno rivelato una pletora di dischi galattici nell’universo primordiale, che corrisponde a un’epoca cosmica di undici miliardi di anni fa, o due miliardi di anni dopo il Big Bang. Prima della nostra osservazione, erano tuttavia stati scoperti da Jwst solo dischi galattici molto più piccoli di quelli che vediamo nell’universo locale. Per questo motivo, si pensava fino ad ora che la formazione dei dischi più grandi avesse richiesto la maggior parte dell’età dell’universo”.
Per investigare questo tema, gli autori e le autrici dello studio hanno analizzato un set di dati raccolto dal Jwst, relativo a una regione del cielo che si trova a 11-12 miliardi di anni luce di distanza da noi e che è incorporata in una struttura che probabilmente evolverà in un ammasso di galassie. Si tratta di una regione molto particolare dell’universo, caratterizzata da un’elevata concentrazione di galassie, gas e buchi neri.
La galassia a cerchio faticosamente scoperta
“Utilizzando i dati di due strumenti – spiega Wang – la Near-Infrared Camera e il Near-Infrared Spectrograph a bordo del Jwst, abbiamo identificato le galassie all’interno di questa regione iperdensa”. Dopodiché i ricercatori ne hanno analizzato morfologia e caratteristiche, fino a individuare una galassia sorprendentemente grande, che hanno determinato di chiamare “Big Wheel” (ruota panoramica), proprio per le sue enormi dimensioni. “Big Wheel è circa tre volte più grande delle galassie scoperte in precedenza con masse stellari e tempi cosmici simili, ed è anche almeno tre volte più grande di quanto previsto dalle attuali simulazioni cosmologiche – prosegue Wang – È invece paragonabile alle dimensioni della maggior parte dei dischi massicci visti nell’attuale universo”. Ulteriori analisi spettroscopiche hanno poi confermato che Big Wheel è un cerchio che ruota come una galassia a spirale, ovvero come la Via Lattea, la galassia che ci ospita.
La crescita così rapida e precoce di questa galassia a cerchio potrebbe avere a che fare con l’ambiente particolarmente denso nel quale è situata, ipotizzano gli autori, anche se serviranno ulteriori dati per confermare questa possibilità. “Ambienti eccezionalmente densi come quello che ospita la Big Wheel rimangono un territorio relativamente inesplorato – conclude Cantalupo – Sono necessarie ulteriori osservazioni mirate per costruire un campione statistico di dischi giganti nell’universo primordiale e aprire così una nuova finestra sulle fasi iniziali della formazione delle galassie”.
