Guardando le stelle, spesso dimentichiamo che stiamo anche guardando indietro nel tempo. Più lontano osserviamo, più indietro nei miliardi di anni viaggiamo. Ma cosa succede quando questo viaggio temporale ci porta faccia a faccia con l’impossibile? È esattamente ciò che è accaduto quando il telescopio James Webb ha catturato l’immagine di Zhúlóng, una galassia antica situata a un’epoca in cui l’universo aveva appena un miliardo di anni. Il problema? Zhúlóng è una perfetta galassia a spirale, con braccia ben definite, un rigonfiamento centrale e un disco di stelle esteso: praticamente una copia carbone della nostra Via Lattea.
Secondo tutti i modelli di formazione galattica, una struttura così matura e ordinata non dovrebbe esistere così “presto” dopo il Big Bang. Le galassie primordiali dovrebbero essere piccole, caotiche e informi. Eppure eccola lì, con il suo disco che si estende per oltre 60.000 anni luce e una massa stellare di oltre 100 miliardi di soli. Un drago cosmico che sta bruciando le nostre certezze astronomiche.
La scoperta che ribalta tutto
Le teorie astronomiche tradizionali hanno sempre sostenuto che le galassie grandi e strutturate come la Via Lattea richiedessero miliardi di anni per formarsi. Prima piccole galassie irregolari, poi fusioni cosmiche, e solo dopo un lungo processo di crescita ed evoluzione, la formazione delle eleganti spirali che punteggiano l’universo attuale.
Ma Zhúlóng ha deciso di non seguire il copione. Questa galassia antica è stata avvistata a un redshift di 5.2, che la colloca appena un miliardo di anni dopo il Big Bang. Eppure sfoggia caratteristiche che dovrebbero apparire solo in galassie molto più mature.
L’immagine di Zhúlóng mostra le sue braccia a spirale, un vecchio rigonfiamento centrale e un ampio disco di formazione stellare, che assomiglia alla Via Lattea.
Mi domando cosa abbiano pensato gli astronomi del programma PANORAMIC (qui trovate il paper) quando hanno visto per la prima volta quei dati. Probabilmente si sono strofinati gli occhi increduli, pensando a un errore di osservazione.
Antica galassia Zhúlóng, un drago solare nella cosmologia
Mengyuan Xiao, ricercatrice post-dottorato presso il Dipartimento di Astronomia della Facoltà di Scienze dell’Università di Ginevra e autrice principale dello studio, spiega l’origine del nome:
Abbiamo chiamato questa galassia Zhúlóng, che significa ‘Drago Torcia’ nella mitologia cinese. Nel mito, Zhúlóng è un potente drago solare rosso che crea il giorno e la notte aprendo e chiudendo gli occhi, simboleggiando la luce e il tempo cosmico.
La scelta del nome non potrebbe essere più appropriata. Come il mitico drago che gioca con il tempo, questa galassia antica sta costringendo gli astronomi a riconsiderare la loro comprensione della cronologia cosmica.
Ciò che rende Zhúlóng così speciale è quanto assomigli alla nostra galassia in forma, dimensioni e massa stellare. Il suo disco si estende per oltre 60.000 anni luce, paragonabile alla Via Lattea, e contiene più di 100 miliardi di masse solari in stelle. Un vero e proprio gemello cosmico.
Una scoperta fortunata
Zhúlóng è stata individuata grazie al programma PANORAMIC del JWST, un progetto guidato da Christina Williams (NOIRLab) e Pascal Oesch (UNIGE). PANORAMIC sfrutta la modalità “parallela pura” del JWST, che permette di raccogliere immagini di alta qualità mentre lo strumento principale del telescopio sta raccogliendo dati su un altro obiettivo.
Questo permette al JWST di mappare vaste aree del cielo, il che è essenziale per scoprire galassie massicce, poiché sono incredibilmente rare.
È affascinante come talvolta le scoperte più importanti avvengano quasi per caso, mentre si stava osservando qualcos’altro. Pascal Oesch, professore associato presso l’Università di Ginevra, nota come:
Questa scoperta mostra come il JWST sta fondamentalmente cambiando la nostra visione dell’universo primordiale.
Non è la prima volta che il telescopio James Webb sta rimodellando la nostra comprensione del cosmo. Da quando è diventato operativo, ha rivelato galassie massicce e ben strutturate formate molto prima di quanto si pensasse possibile.
Con future osservazioni dal JWST e dall’Atacama Large Millimeter Array (ALMA), gli astronomi sperano di confermare ulteriormente le proprietà di Zhúlóng e rivelare di più sulla sua storia di formazione. Nel frattempo, mentre nuove indagini ad ampio raggio del JWST continuano, ci aspettiamo di trovare altre galassie simili, offrendo nuovi spunti sui complessi processi che plasmano le galassie nell’universo primordiale.
E forse, tra qualche anno, guardando indietro a questa scoperta, ci chiederemo come abbiamo potuto pensare che l’universo giovane fosse solo un luogo caotico e disordinato, quando in realtà era già pieno di strutture eleganti e ordinate come Zhúlóng.
