Scoperta galassia forse all’origine dell’Universo

La galassia è stata osservata quando l'Universo aveva appena 490 milioni di anni, cioè meno del 4 per cento della sua età attuale.

di Elena Arrisico 20 settembre 2012 11:17

È una galassia che si trova a ben 13,2 miliardi di anni luce dal pianeta Terra, osservata quando l’Universo aveva appena 490 milioni di anni e cioè meno del 4 per cento dell’età che ha attualmente: 13,7 miliardi di anni.

A scoprire la più antica galassia mai osservata finora sono stati gli scienziati che collaborano al progetto CLASH (Cluster Lensing And Supernova survey with Hubble), grazie all’aiuto dei telescopi spaziali Hubble e Spitzer. La galassia in questione si trova dietro ad un enorme ammasso di galassie chiamato “MACS1149+2223” – che possiede una massa di circa 2,5 milioni di miliardi di volte quella del Sole – il quale è stato sfruttato utilizzando il fenomeno della lente gravitazionale forte, diventando un vero e proprio telescopio gravitazionale che ha permesso di focalizzare la debole luce proveniente dalla distante galassia, di amplificarla di ben 15 volte e di permettere di rilevarne la presenza. Il fenomeno è basato sulla Teoria della Relatività Generale di Einstein, secondo cui la materia contenuta nelle strutture cosmiche è in grado di curvare la traiettoria di fotoni provenienti da sorgenti più lontane. Ammassi di galassie come queste sono le più potenti lenti gravitazionali osservabili e che, a volte, possono produrre delle distorsioni nelle immagini di galassie lontane:

Quando vengono osservate queste distorsioni, esse possono essere utilizzate per capire come è distribuita la materia nella lente. Tuttavia, il lensing gravitazionale è importante anche per un altro motivo: amplifica sorgenti lontane e intrinsecamente molto deboli, rendendole più facilmente osservabili. Ciò è dovuto al fatto che la lente modifica la forma intrinseca dalla sorgente e l’area che essa occupa in cielo, ma mantiene inalterata l’energia ricevuta per unità di superficie e per unità di tempo. Gli ammassi di galassie possono, quindi, essere usati come efficienti strumenti che la natura ci mette a disposizione per esplorare l’Universo lontano“.

Ha spiegato Massimo Meneghetti, astronomo dell’Istituto Nazionale di Astrofisica. La scoperta di questa galassia, inoltre, è particolarmente importante per saperne di più sulla cosiddetta Età Oscura (Cosmic Dark Age), cioè quella fase dell’evoluzione in cui l’Universo era avvolto da una nebbia di idrogeno neutro, che assorbiva la radiazione luminosa. L’Età Oscura ebbe fine quando si formarono le prime stelle, tra 150 e 800 milioni di anni dopo il Big Bang.

Quella presentata nel nostro lavoro è la più convincente osservazione di una galassia a distanze così elevate (circa 13,2 miliardi di anni luce) fatta fino a oggi. La scoperta di una galassia, che sulla base delle nostre osservazioni è stata scorta quando l’Universo è verso la fine dalla cosiddetta Cosmic Dark Age, mostra come l’approccio di sfruttare l’amplificazione degli ammassi sia estremamente efficiente per osservare l’Universo primordiale. Questo metodo potrà essere ulteriormente sfruttato per ottenere osservazioni più dettagliate sia con telescopi attuali, come ALMA, che con quelli di prossima generazione come l’europeo E-ELT (European Extremely Large Telescope) ed il JWST (James Webb Space Telescope), il successore di Hubble“.

Ha commentato Mario Nonino, altro scienziato dell’Istituto Nazionale di Astrofisica.

Questa galassia è l’oggetto più lontano che abbiamo mai osservato con tanta sicurezza. I lavori futuri che coinvolgono questa galassia, così come le altre simili che speriamo di trovare, ci permetteranno di studiare gli oggetti più antichi dell’Universo e di capire come si concluse l’Età Oscura“.

Ha concluso Wei Zheng, ricercatore del Dipartimento di Fisica ed Astronomia presso la Johns Hopkins University di Baltimora, negli USA.

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