I ricercatori scoprono una minuscola galassia con un grande potere stellare usando il telescopio James Webb

Credito fotografico: ESA/Webb, NASA e CSA

La galassia è la più piccola mai scoperta a questa distanza, circa 500 milioni di anni dopo il Big Bang.

Usando osservazioni uniche nel loro genere dal James Webb Space Telescope, un team guidato dall’Università del Minnesota Twin Cities ha esaminato più di 13 miliardi di anni nel passato per scoprire una galassia unica e minuscola che ha generato nuove stelle a un ritmo estremamente elevato per le sue dimensioni. La galassia è una delle più piccole mai scoperte a questa distanza, circa 500 milioni di anni dopo il Big Bang, e potrebbe aiutare gli astronomi a saperne di più sulle galassie che erano presenti poco dopo la nascita dell’Universo.

L’articolo è pubblicato su Science, una delle principali riviste accademiche peer-reviewed al mondo.

I ricercatori dell’Università del Minnesota sono stati uno dei primi team a studiare una galassia lontana utilizzando il James Webb Space Telescope e le loro scoperte saranno tra le prime mai pubblicate.

“Questa galassia è ben oltre la portata di tutti i telescopi tranne il James Webb, e queste osservazioni uniche nel loro genere della galassia lontana sono spettacolari”, ha affermato Patrick Kelly, autore senior dell’articolo e assistente professore all’Università della Scuola di Fisica e Astronomia del Minnesota. “Qui, siamo in grado di vedere la maggior parte del percorso fino al Big Bang, e non abbiamo mai guardato le galassie quando l’universo era così giovane con questo livello di dettaglio. Il volume della galassia è circa un milionesimo di quello della Via Lattea, ma possiamo vedere che continua a formare lo stesso numero di stelle ogni anno».

Il telescopio James Webb può osservare un campo sufficientemente ampio da visualizzare un intero ammasso di galassie in una sola volta. I ricercatori sono stati in grado di trovare e studiare questa nuova, minuscola galassia grazie a un fenomeno chiamato lente gravitazionale, in cui la massa, come quella di una galassia o di un ammasso di galassie, piega e ingrandisce la luce. Una lente di un ammasso di galassie ha fatto apparire questa piccola galassia sullo sfondo 20 volte più luminosa di quanto sarebbe se l’ammasso non stesse ingrandendo la sua luce.

I ricercatori hanno quindi utilizzato la spettroscopia per misurare la distanza della galassia, oltre ad alcune delle sue proprietà fisiche e chimiche. Studiare le galassie che erano presenti quando l’Universo era molto più giovane può aiutare gli scienziati ad avvicinarsi a rispondere a un’enorme domanda in astronomia su come l’Universo sia stato reionizzato.

“Le galassie che esistevano quando l’Universo era nella sua infanzia sono molto diverse da quelle che vediamo ora nell’Universo vicino”, ha spiegato Hayley Williams, primo autore dell’articolo e Ph.D. studente presso il Minnesota Institute for Astrophysics. “Questa scoperta può aiutarci a saperne di più sulle caratteristiche di quelle prime galassie, su come differiscono dalle galassie vicine e su come si sono formate le galassie precedenti”.

Il telescopio James Webb può raccogliere circa 10 volte più luce del telescopio spaziale Hubble ed è molto più sensibile alle lunghezze d’onda più rosse e più lunghe nello spettro infrarosso. Ciò consente agli scienziati di accedere a una finestra di dati completamente nuova, hanno affermato i ricercatori.

“Il James Webb Space Telescope ha questa incredibile capacità di vedere molto lontano nell’universo”, ha detto Williams. “Questa è una delle cose più eccitanti di questo documento. Stiamo vedendo cose che i precedenti telescopi non sarebbero mai stati in grado di catturare. Fondamentalmente sta ottenendo un’istantanea del nostro universo nei primi 500 milioni di anni della sua vita”.

La ricerca è stata supportata dalla National Science Foundation e dalla NASA attraverso lo Space Telescope Science Institute, con ulteriori finanziamenti da parte della Binational Science Foundation tra Stati Uniti e Israele e dell’Agenzia di ricerca statale spagnola.

Oltre a Williams e Kelly, il gruppo di ricerca comprendeva Wenlei Chen, ricercatore post-dottorato della Scuola di fisica e astronomia dell’Università del Minnesota, la professoressa Claudia Scarlata, Ph.D. lo studente Yu-Heng Lin e lo studente laureato Noah Rogers; I ricercatori dell’Università di Copenaghen Gabriel Brammer, Jens Hjorth e Danial Langeroodi; Adi Zitrin, professore associato dell’Università Ben-Gurion del Negev; Tomasso Treu, membro della facoltà dell’Università della California di Los Angeles; i ricercatori dello Space Telescope Science Institute Anton Koekemoer, Lou Strolger e Justin Pierel; Masamune Oguri, membro della facoltà dell’Università di Chiba; Jose Diego, ricercatore dell’Università della Cantebria; Mario Nonino, ricercatore dell’Osservatorio Astronomico di Trieste; il professor Tom Broadhurst dell’Università dei Paesi Baschi; I ricercatori dell’Università di La Laguna Ismael Perez-Fournon e Frederick Poidevin; Ryan Foley, professore assistente dell’Università della California, Santa Cruz; il professor Saurabh Jha della Rutgers University; il professor Alexei Filippenko dell’Università della California Berkeley; e il ricercatore post-dottorato dell’Università di Tokyo Lilan Yang.

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Fonte: Materiali forniti dall’Università del Minnesota. “I ricercatori scoprono una minuscola galassia con una grande potenza stellare usando il telescopio James Webb: Galaxy è la più piccola mai scoperta a questa distanza, circa 500 milioni di anni dopo il Big Bang”. ScienceDaily. ScienceDaily, 13 aprile 2023. <www.sciencedaily.com/releases/2023/04/230413154237.htm>.

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