C’è qualcosa che non torna nei nostri modelli cosmologici, ed è qualcosa di fondamentale come l’ossigeno. Due team distinti di astronomi hanno appena rilevato questo elemento nella galassia più lontana conosciuta, JADES-GS-z14-0, a una distanza tale che la sua luce ha impiegato ben 13,4 miliardi di anni per raggiungerci.
Stiamo osservando, in pratica, una galassia come appariva quando l’universo aveva appena 300 milioni di anni, un misero 2% della sua età attuale. Ma ecco il punto: non dovrebbe esserci tutto quell’ossigeno. È come trovare un ragazzino di 14 anni alto due metri e con la barba folta. Qualcosa nel nostro modo di concepire la crescita e la maturazione delle galassie primordiali va rivisto, e anche in fretta.
Galassia più lontana, una maturità sorprendente e inaspettata
La scoperta, riportata in due studi separati, è stata resa possibile grazie all’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), di cui l’European Southern Observatory (ESO) è partner. Che significato ha tutto questo? Le galassie, solitamente, iniziano la loro esistenza piene di stelle giovani composte principalmente da elementi leggeri come idrogeno ed elio. Solo con il passare del tempo, mentre queste stelle evolvono e muoiono, vengono creati e dispersi elementi più pesanti come l’ossigeno.
I ricercatori avevano sempre pensato che, con i suoi 300 milioni di anni, l’universo fosse ancora troppo giovane per avere galassie ricche di elementi pesanti. Eppure, i due studi ALMA indicano che questa galassia primordiale ha circa 10 volte più elementi pesanti del previsto. E non è un dettaglio da poco: anzi. È la scoperta, di fatto, che la nostra visione dell’evoluzione stellare è stata, per tutto questo tempo, clamorosamente sbagliata.
È come trovare un adolescente dove ti aspetteresti solo bambini.
Così descrive la scoperta Sander Schouws, dottorando presso l’Osservatorio di Leida, nei Paesi Bassi, e primo autore dello studio olandese, accettato per la pubblicazione su The Astrophysical Journal.
Una precisione straordinaria
La rilevazione dell’ossigeno non ha solo stravolto le nostre conoscenze sulla formazione delle galassie, ma ha anche permesso agli astronomi di determinare la distanza di JADES-GS-z14-0 con una precisione mai vista prima: parliamo di un’incertezza di appena lo 0,005%. Per rendervi l’idea, è come essere precisi entro 5 centimetri su una distanza di un chilometro.
Gergö Popping, astronomo ESO presso l’European ALMA Regional Center che non ha preso parte agli studi, ammette: “Ero davvero sorpreso da questa chiara rilevazione di ossigeno. Suggerisce che le galassie possano formarsi più rapidamente dopo il Big Bang di quanto si pensasse in precedenza.”
“Sono rimasto sbalordito dai risultati inaspettati perché hanno aperto una nuova visione sulle prime fasi dell’evoluzione delle galassie”, afferma Stefano Carniani, della Scuola Normale Superiore di Pisa, Italia, e autore principale dell’altro articolo, quello
accettato per la pubblicazione su
Astronomy & Astrophysics .
Sinergia tra telescopi
Se la galassia è stata originariamente scoperta con il telescopio spaziale James Webb, è stato necessario ALMA per confermare e determinare con precisione la sua enorme distanza. Questa collaborazione fra strumenti diversi dimostra quanto sia importante l’approccio multi-strumentale nell’astronomia moderna.
Non è solo una scoperta affascinante; dalla galassia più lontana arriva un forte squillo che ci costringe a riconsiderare la rapidità con cui si sono formate le galassie nell’universo primordiale. I nostri modelli cosmologici potrebbero aver bisogno di una seria revisione, e io ho la sensazione che questo sia sempre e solo l’inizio di una nuova comprensione del nostro universo.
