James Webb e le galassie inaspettate

Questi sono solo piccoli punti rossi in un enorme cielo nero individuato dal gigantesco telescopio spaziale James Webb. Dopo sei di loro, è stato analizzato in Un nuovo studio pubblicato sulla rivista Nature mercoledì 22 febbraio, non sembra fuori luogo. Osservazioni che mal si adattano alle teorie sulla formazione delle galassie e sul Big Bang. Tanto che The Guardian li ha definiti potenziali “interruttori di galassie” – Ciò significa che può mettere in ginocchio alcuni modelli utilizzati in astrofisica.

Ma attenzione, i risultati pubblicati sono da considerare e non sono ancora definitivi, secondo gli astrofisici intervistati da FRANCE 24 oltre che gli autori dell’articolo.

Queste sei luminose luci rosse nel cielo rappresentano diverse galassie riprese dal telescopio James Webb durante una delle prime osservazioni effettuate nel luglio 2022. Fanno parte di un gruppo di tredici galassie, studiate nell’articolo di Nature, che risiedono nel lontanissimo universo e dove potrebbe essere nato circa 600 milioni di anni dopo il Big Bang, più di 13 miliardi di anni fa. Ma i sei sono i più interessanti.

1, 2, 3, 100 miliardi di soli

“Abbiamo guardato direttamente ai primi giorni dell’universo [dans l’univers la distance d’observation est à la fois dans l’espace et le temps, NDLR] Senza sapere cosa troveremo. Ci siamo imbattuti in qualcosa di così inaspettato da contraddire i nostri modelli scientifici, ha affermato Joel Lega, astrofisico della Penn State University (Penn). In un’intervista al canale americano CNN.

Il gruppo di sei galassie è enorme. Supera l’intera massa di 10 miliardi di soli, mentre uno di essi raggiunge i 100 miliardi di soli, “il che lo avvicina alla nostra Via Lattea” che lo costringe alla materia, riassume LeMond.

Per valutarne la massa «osserviamo la luce emessa da queste galassie», osserva Mauro Stefanone, astrofisico dell’Osservatorio di Leiden, uno dei coautori dell’articolo pubblicato su Nature. La luce proviene dalle stelle, e più galassie ci sono, più massiccia è la galassia.

Ed è qui che pizzica la scarpa. Tali mostri galattici stellati non dovrebbero essere esistiti vicino all’inizio del nostro universo, secondo il modello standard della creazione della galassia. “Ci vuole tempo per raccogliere il materiale per la formazione stellare. E le scale temporali previste dai modelli sono piuttosto lunghe”, spiega Olivier Bernier, astrofisico dell’Institute for Research in Astrophysics and Planetary Science.

Le galassie massicce come le sei che hanno attirato l’attenzione degli autori dell’articolo su Nature, “non sono state ancora viste fino a dopo il primo miliardo di anni dopo il Big Bang”, osserva Le Monde.

Ma questa non è l’unica sfida che deve affrontare la nostra comprensione della storia dell’universo attraverso le ipotesi presentate nello studio. Invece, l’alone rosso delle galassie nelle immagini scattate dal James Webb Telescope dovrebbe essere blu. “Ci sono due tipi di rosso nelle osservazioni spaziali, uno che può dire se un oggetto è lontano, e il colore rosso intrinseco delle stelle che indica che sono oggetti maturi. Nel caso delle nostre sei galassie, hanno tutte un intrinseco colore rosso”, spiega Mauro Stefanon. Insomma, “il colore della galassia giovane sarà blu mentre la galassia più vecchia sarà rossa”, afferma François Hammer, astrofisico dell’Osservatorio di Parigi che ha appena pubblicato “Voyage de la Terre aux confines de l’Univers” (ndr Odile Jacob).

Ancora una volta, le galassie più lontane nello spazio-tempo non avrebbero dovuto avere il tempo di sviluppare stelle mature.

in attesa dello spettrometro

Almeno, se gli autori dello studio non si sono sbagliati nelle loro stime della distanza di queste sei galassie. “Stanno anche prendendo precauzioni e dicendo chiaramente che a questo punto si tratta solo di galassie candidate”, sottolinea Olivier Bernier. Il prossimo passo sarà classificarle come galassie bloccate.

Queste riserve sono dovute soprattutto al fatto che le ipotesi non sono ancora state sottoposte al giudice insindacabile della questione: lo spettrometro NIRSpec del James Webb Telescope. Questo è un aggeggio che può automaticamente “aggiustare lo spostamento spettrale”. [ou décalage vers le rouge qui correspond aux objets lointains, NDLR] permettendo di ottenere una stima più accurata della distanza”, spiega François Hammer.

Per ora gli autori dello studio hanno utilizzato un metodo colorimetrico applicando diversi filtri per avere un’idea della distanza. È un approccio più letterale che viene utilizzato più frequentemente, ma i cui risultati devono essere presi con più pinzette.

Questo famoso sinonimo rosso può anche essere associato a grande distanza da altri fattori. “Ci sono altri modi in cui una galassia può camuffarsi nell’infrarosso, soprattutto se il suo spettro è arrossato dalla polvere spaziale”, afferma Stéphane Charlot, specialista nella formazione delle galassie presso l’Istituto astrofisico di Parigi. “La polvere assorbe davvero il blu, il che significa che un pianeta molto polveroso avrà una firma più rossa”, aggiunge François Hammer.

È anche possibile che queste galassie non siano così massicce come sembrano, soprattutto “se contengono buchi neri supermassicci”, riconosce Mauro Stefanon. Questi fenomeni, chiamati “quasar”, “fanno sì che i gas che cadono su di essi si irradino così fortemente, evocando la firma delle stelle”, conferma Le Monde. In questa ipotesi, non ci vorrebbe un gran numero di stelle per spiegare la luminosità di queste galassie.

“L’analisi tramite spettrometro consente di determinare la distanza e anche di rimuovere, se necessario, altre possibili spiegazioni per le proprietà di queste galassie. Aspettiamo quindi i risultati prima di mettere in discussione i modelli fisici”, riassume François Hammer.

Giovani galassie con proprietà diverse?

Ma anche se questo strumento confermerà le ipotesi dello studio, non segnerà automaticamente la fine della teoria del Big Bang. “Bisogna capire che i modelli forniscono regole generali e che c’è spazio per le eccezioni. Forse questi modelli dovranno essere migliorati per tenere conto di queste possibili novità”, ritiene Olivier Bernier.

Per lui, questo nuovo studio fa anche parte di una tendenza generale di articoli sulle prime osservazioni del James Webb Telescope che “suggeriscono che le galassie più piccole non hanno ancora necessariamente le caratteristiche che attribuiamo loro”.

Forse da questo aspetto dovremmo cercare una risposta alle sfide di questo studio della teoria della formazione delle galassie. “Ci sono prove che suggeriscono che le stelle formatesi nei primi giorni dell’universo possono emettere molta luce senza essere molto massicce”, osserva Stéphane Charlotte. Ci sono diverse tracce che dimostrano che siamo lontani dal comprendere tutto sulla formazione del nostro universo.