Galassia simile alla Via Lattea trovata nell'universo primordiale.

9 novembre 2023

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a cura di Iqbal Pittalwala, Università della California - Riverside

Utilizzando il telescopio spaziale James Webb, un team internazionale, compreso l'astronomo Alexander de la Vega dell'Università della California, Riverside, ha scoperto la galassia a spirale barrata più distante simile alla Via Lattea mai osservata fino ad oggi. Fino ad ora si credeva che le galassie a spirale barrata come la Via Lattea non potessero essere osservate prima che l'universo, stimato a 13,8 miliardi di anni, raggiungesse la metà della sua età attuale.

La ricerca, pubblicata su Nature questa settimana, è stata guidata da scienziati del Centro de Astrobiología in Spagna.

"Questa galassia, chiamata ceers-2112, si è formata poco dopo il Big Bang", ha detto il co-autore de la Vega, ricercatore post-dottorato nel dipartimento di fisica e astronomia. "La scoperta di ceers-2112 dimostra che le galassie nell'universo primordiale potevano essere ordinate come la Via Lattea. Questo è sorprendente perché le galassie nel primo universo erano molto più caotiche e poche avevano strutture simili alla Via Lattea."

Ceers-2112 ha una barra al centro. De la Vega ha spiegato che una barra galattica è una struttura fatta di stelle all'interno delle galassie. Le barre galattiche assomigliano alle barre che troviamo nella nostra vita quotidiana, come una barretta di cioccolato. Ha affermato che è possibile trovare barre in galassie non a spirale, ma sono molto rare.

"Quasi tutte le barre si trovano in galassie a spirale", ha detto De la Vega, che si è unito all'UCR l'anno scorso dopo aver conseguito il dottorato in astronomia presso la Johns Hopkins University. "La barra in ceers-2112 suggerisce che le galassie si siano evolute e siano diventate ordinate molto più velocemente di quanto pensassimo in precedenza, il che significa che alcuni aspetti delle nostre teorie sulla formazione e l'evoluzione delle galassie devono essere revisionati".

La precedente comprensione degli astronomi sull'evoluzione delle galassie era che ci volessero diversi miliardi di anni affinché le galassie diventassero abbastanza ordinate da sviluppare le barre.

"La scoperta di ceers-2112 dimostra che può accadere in solo una frazione di quel tempo, in circa un miliardo di anni o meno", ha detto De la Vega.

Secondo lui, si ritiene che le barre galattiche si formino in galassie a spirale con stelle che ruotano in modo ordinato, come nel caso della Via Lattea.

"In tali galassie, le barre possono formarsi spontaneamente a causa di instabilità nella struttura a spirale o effetti gravitazionali di una galassia vicina", ha detto De la Vega. "In passato, quando l'universo era molto giovane, le galassie erano instabili e caotiche. Si pensava che le barre non potessero formarsi o durare a lungo nelle galassie del primo universo."

La scoperta di ceers-2112 dovrebbe cambiare almeno due aspetti dell'astronomia.

"Innanzitutto, i modelli teorici di formazione ed evoluzione delle galassie dovranno tener conto del fatto che alcune galassie si sono stabilizzate abbastanza presto da ospitare barre nella storia dell'universo", ha detto De la Vega. "Questi modelli potrebbero dover adattare la quantità di materia oscura che compone le galassie nell'universo primordiale, poiché si ritiene che la materia oscura influenzi il tasso di formazione delle barre. In secondo luogo, la scoperta di ceers-2112 dimostra che possono essere rilevate strutture come le barre quando l'universo era molto giovane. Questo è importante perché le galassie nel passato remoto erano più piccole di quelle attuali, il che rende più difficile trovare le barre. La scoperta di ceers-2112 apre la strada alla scoperta di altre barre nell'universo giovane."

Il dottor De la Vega ha aiutato il team di ricerca stimando lo spostamento verso il rosso e le proprietà di ceers-2112. Ha anche contribuito all'interpretazione delle misure.

"Il redshift è una proprietà osservabile di una galassia che indica quanto lontana sia e quanto indietro nel tempo la galassia viene vista, che è una conseguenza della velocità finita della luce", ha detto.

Ciò che ha sorpreso De la Vega maggiormente sulla scoperta di ceers-2112 è quanto bene si possano vincolare le proprietà della sua barra.

"Inizialmente, pensavo che individuare e stimare le proprietà delle barre nelle galassie come ceers-2112 sarebbe stato pieno di incertezze di misurazione", ha detto. "Ma la potenza del telescopio spaziale James Webb e l'esperienza del nostro team di ricerca ci hanno aiutato a ottenere forti vincoli sulle dimensioni e la forma della barra."

Informazioni sulla rivista: Nature

Fornito da Università della California - Riverside