Il James Webb Space Telescope (JWST) continua a indagare le galassie formatesi già nei primi miliardi di storia cosmica. Parliamo in particolare del progetto Fresco, che analizza sistematicamente un campione di Elg (emission line galaxies), quindi galassie con forti righe di emissione nei loro spettri. In base a queste, i ricercatori sono in grado di valutare la loro distanza e la quantità di stelle in esse contenute. Il risultato? Tre di queste – i “Mostri Rossi” – si sono distinte per il loro contenuto stellare, mettendo così in discussione i modelli di formazione delle galassie: la formazione stellare nell’Universo primordiale sarebbe molto più efficiente di quanto pensassimo.
Il nuovo studio.
I risultati della ricerca sono stati pubblicati nell’articolo Accelerated formation of ultra-massive galaxies in the first billion years, sulla rivista Nature, lo scorso 13 novembre e si riferiscono al lavoro di un team internazionale di esperti guidato dall’Università di Ginevra.
“Recenti osservazioni del James Webb Space Telescope (JWST) hanno rivelato un’inaspettata abbondanza di galassie massicce candidate nell’Universo primordiale – si legge nell’abstract -, che si estendono ulteriormente nello spostamento verso il rosso e a una luminosità inferiore rispetto a quanto precedentemente trovato dalle indagini submillimetriche”. L’abstract prosegue spiegando che gli studi su questi “candidati” finora si erano basati principalmente su “dati ultravioletti del frame di riposo”, mancando quindi i “dati spettroscopici” per confermare lo spostamento verso il rosso.
I tre “Mostri Rossi” nell’Universo primordiale.
Lo studio si riferisce in particolare a 36 galassie massicce, nell’ambito del progetto Fresco del JWST. Ci si aspettava che nel primo miliardo di anni dopo il Big Bang vi fossero solo galassie giovani e piccole, eppure alcune di quelle appena scoperte sembrano diverse, più grandi e “mature”. Tre di queste, in particolare, sono state ribattezzate “Mostri Rossi” per via dell’elevato contenuto di polvere e del conseguente colore rossastro che assumono nelle immagini del James Webb e hanno una massa simile alla nostra Via Lattea.
I ricercatori hanno notato una efficienza quasi doppia rispetto di successiva formazione per quanto concerne il contenuto stellare. Qualcosa di inaspettato, dunque, che non ribalta del tutto le teorie cosmologiche standard (in particolare il modello Lambda Cold Dark Matter) ma comunque pone nuovi interrogativi sull’Universo primordiale.
“Trovare tre bestie così massicce nel campione rappresenta un bel rompicapo. Molti processi nell’evoluzione delle galassie tendono a introdurre una fase che limita l’efficienza con cui il gas può convertirsi in stelle, ma in qualche modo questi mostri rossi sembrano aver eluso rapidamente la maggior parte di questi ostacoli”, ha affermato Stijn Wuyts dell’Università di Bath. Come spiega Maura Sandri su Media Inaf, “finora si riteneva che tutte le galassie si fossero formate gradualmente all’interno di grandi aloni di materia oscura, in grado di catturare gas (atomi e molecole) in strutture legate dalla gravità” e che “al massimo il 20% di questo gas viene trasformato in stelle“. I tre “mostri rossi”, invece, ci dicono che le galassie massicce nell’Universo primordiale “potrebbero essere cresciute in modo molto più rapido ed efficiente”.
“Quando studieremo queste galassie in modo più approfondito, esse offriranno nuovi spunti di riflessione sulle condizioni che hanno plasmato le prime epoche dell’Universo. I ‘Mostri Rossi ‘sono solo l’inizio di una nuova era nella nostra esplorazione dell’Universo primordiale, ha affermato l’autore principale dello studio Mengyuan Xiao.
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