Osservando le città dall’alto, si nota come le abitazioni siano più fitte al centro e si diradino man mano che ci si sposta verso le periferie. Questo schema, che caratterizza i grandi centri urbani, sembra riflettersi anche in alcune galassie. Un gruppo di astronomi, guidato da William M. Baker e Sandro Tacchella dell’Università di Cambridge, ha recentemente pubblicato uno studio su Nature Astronomy che esplora questa affascinante somiglianza.
La Scoperta di una Galassia Primordiale
Un Viaggio nel Tempo con il Telescopio Spaziale James Webb
Grazie alle immagini e agli spettri raccolti dal telescopio spaziale James Webb, i ricercatori hanno potuto studiare una galassia risalente a circa settecento milioni di anni dopo il Big Bang. Questa galassia presenta una struttura simile a quella delle città viste dall’alto: densa al centro e più rarefatta ai margini. Le regioni periferiche, tuttavia, sono in espansione e stanno formando nuove stelle. Questa osservazione rappresenta la più antica evidenza di crescita dall’interno verso l’esterno, un fenomeno noto come “inside-out growth”. I modelli teorici avevano già previsto questa modalità di crescita, ma solo ora, grazie a Webb, è possibile osservarla direttamente.
Il Significato della Crescita Inside-Out
Comprendere come le galassie accrescano la loro massa nel corso del tempo cosmico è una delle domande fondamentali dell’astrofisica moderna. Nell’universo attuale, le galassie crescono principalmente attraverso l’accrescimento di gas dal mezzo intergalattico o tramite la fusione con galassie più piccole. Tuttavia, non è ancora chiaro se questi meccanismi fossero già operativi nell’universo primordiale. I dati raccolti da Webb potrebbero fornire nuove risposte a questa domanda.
L’Importanza della Ricerca di Baker e Tacchella
Nuove Prospettive sull’Evoluzione delle Galassie
Sandro Tacchella, co-primo autore dello studio, sottolinea l’importanza di comprendere come le galassie evolvano nel tempo. “Abbiamo avuto accesso a dati eccezionali per gli ultimi dieci milioni di anni e per le galassie nel nostro angolo di universo”, afferma Tacchella. “Ora, con Webb, possiamo ottenere dati osservativi di miliardi di anni fa, che ci permettono di esplorare il primo miliardo di anni della storia cosmica e di porre nuove domande”.
La galassia studiata, denominata Jades-Gs+53.18343−27.79097, è stata osservata nell’ambito del programma Jwst Advanced Extragalactic Survey (Jades). Analizzando la luce emessa dalla galassia con modelli appropriati, i ricercatori sono riusciti a determinare l’età delle popolazioni stellari. Le stelle nelle regioni centrali risultano più vecchie rispetto a quelle nelle zone esterne, dove si osserva un’intensa attività di formazione stellare.
Un Confronto con la Via Lattea
La galassia Jades-Gs+53.18343−27.79097 è dieci volte più piccola della Via Lattea, ma molto più attiva. Le regioni periferiche stanno formando stelle a un ritmo tale che la massa stellare raddoppierebbe ogni dieci milioni di anni. In confronto, la Via Lattea impiega dieci miliardi di anni per duplicare la sua massa. Inoltre, la galassia è estremamente compatta, con una densità simile a quella delle galassie ellittiche attuali, che però contengono un numero di stelle mille volte maggiore.
Implicazioni per il Futuro della Ricerca Astrofisica
Esplorare Altre Galassie Primordiali
Lo studio di una singola galassia non è sufficiente per comprendere appieno i meccanismi evolutivi delle galassie nell’universo primordiale. “Abbiamo bisogno di sapere cosa stavano facendo le altre galassie della stessa epoca”, afferma Tacchella. “Se tutte le galassie erano come questa? Stiamo analizzando ora dati simili di altre galassie. Guardando galassie diverse nel corso della storia cosmica, potremmo riuscire a ricostruire il ciclo di crescita delle galassie e dimostrare come esse raggiungono le loro dimensioni attuali”.
Il Ruolo del Telescopio Spaziale James Webb
William M. Baker, l’altro co-primo autore dello studio, sottolinea l’importanza del telescopio spaziale James Webb per l’astrofisica. “Una delle tante ragioni per cui Webb è così rivoluzionario per noi astronomi è che ora siamo in grado di osservare ciò che prima era stato previsto dai modelli”, afferma Baker. “È come poter controllare i compiti a casa”. Grazie a Webb, gli scienziati possono ora esplorare l’universo primordiale con una precisione senza precedenti, aprendo nuove strade per la ricerca e la comprensione dell’evoluzione delle galassie.
lo studio di Baker e Tacchella rappresenta un passo significativo nella comprensione di come le galassie si siano evolute nel corso del tempo cosmico. Le osservazioni del telescopio spaziale James Webb offrono una finestra unica sul passato dell’universo, permettendo agli scienziati di esplorare nuove domande e di approfondire la nostra conoscenza dell’evoluzione galattica.
