Il telescopio Webb sta osservando galassie sorprendentemente massicce dell’universo primordiale

(CNN) Gli astronomi hanno utilizzato il telescopio spaziale James Webb per guardare indietro nel tempo, ai primi giorni dell’universo, e hanno scoperto qualcosa di inaspettato.

L’osservatorio spaziale ha rivelato sei enormi galassie esistite tra 500 milioni e 700 milioni di anni dopo il Big Bang che ha creato l’universo. La scoperta ribalta completamente le teorie esistenti sulle origini delle galassie, secondo un nuovo studio pubblicato mercoledì sulla rivista Science. natura.

“Questi oggetti sono molto più massicci di quanto ci si aspettasse”, ha detto in una dichiarazione il coautore dello studio Joel Lega, assistente professore di astronomia e astrofisica alla Penn State. “Ci aspettavamo solo di trovare galassie giovani e giovani in questo momento, ma abbiamo trovato galassie mature come la nostra in quella che in precedenza era considerata l’alba dell’universo”.

Il telescopio osserva l’universo in luce infrarossa, che è invisibile all’occhio umano, ed è in grado di rilevare la debole luce proveniente da antiche stelle e galassie. Osservando l’universo distante, l’osservatorio può essenzialmente risalire a circa 13,5 miliardi di anni fa. (Gli scienziati hanno determinato che l’universo ha circa 13,7 miliardi di anni.)

“La rivelazione che la formazione di galassie massicce è iniziata così presto nella storia dell’universo sconvolge ciò che molti di noi pensavano fosse scienza consolidata”, ha detto Lega. “Abbiamo chiamato informalmente questi esseri l’Universo Shatterer – e sono rimasti fedeli al loro nome fino ad ora.”

Le galassie sono così massicce da contraddire il 99% dei modelli che rappresentano le prime galassie nell’universo, il che significa che gli scienziati devono ripensare a come si formano ed evolvono le galassie. La teoria attuale suggerisce che le galassie iniziarono come piccole nuvole di stelle e polvere che crescevano nel tempo.

“Abbiamo guardato l’universo primordiale per la prima volta e non avevamo idea di cosa avremmo trovato”, ha detto Lega. “Si scopre che abbiamo trovato qualcosa di così inaspettato da creare problemi alla scienza. Mette in discussione l’intero quadro della prima formazione delle galassie”.

Esplorazione delle prime galassie

Leja e colleghi hanno iniziato ad analizzare i dati di Webb insieme a Le prime immagini ad alta risoluzione dal telescopio, una volta rilasciati a luglio. Le galassie sono apparse come grandi punti di luce e il team è stato sorpreso di vederle: erano così sorpresi che hanno pensato di aver commesso un errore nell’interpretazione dei dati.

“Quando abbiamo ottenuto i dati, tutti hanno iniziato a tuffarsi e queste cose enormi sono apparse molto rapidamente”, ha detto Lega. “Abbiamo iniziato a fare la modella e abbiamo cercato di capire cosa fosse, perché era così grande e brillante. Il mio primo pensiero è stato che abbiamo commesso un errore e lo troveremo e andremo avanti con le nostre vite. Non ho trovato quell’errore, nonostante molti tentativi.”

Un modo per determinare perché le galassie stanno crescendo così rapidamente, ha detto Lega, è prendere un’immagine spettroscopica delle galassie, che comporta la divisione della luce in diverse lunghezze d’onda per identificare i diversi elementi, oltre a determinare la vera distanza delle galassie. I dati spettroscopici forniranno una visione più dettagliata delle galassie e delle loro dimensioni impressionanti.

“Lo spettro ci dirà subito se queste cose sono reali o meno”, ha detto Lega. “Ci mostrerà quanto sono grandi, quanto sono lontani. La cosa divertente è che abbiamo tutte queste cose che speriamo di imparare da James Webb e questo non era neanche lontanamente in cima alla lista. Abbiamo trovato qualcosa che non avremmo mai pensato di Chiederei all’universo – ed è successo molto più velocemente di quanto pensassi.” Immagino, ma ci siamo.”

È anche possibile che le galassie identificate con i dati di Webb possano essere qualcos’altro.

“Questo è il primo assaggio della retrospettiva finora, quindi è importante che apriamo le nostre menti su ciò che stiamo vedendo”, ha detto Lega. “Sebbene i dati suggeriscano che si tratti di potenziali galassie, penso che ci sia una possibilità molto reale che alcuni di questi oggetti si trasformino in buchi neri supermassicci. Indipendentemente da ciò, la quantità di massa che abbiamo rilevato significa che la massa nota nelle stelle in questo periodo del nostro universo è fino a 100 volte più grande.” volte di quanto pensassimo in precedenza. E anche se dimezziamo il campione, è comunque un cambiamento sorprendente.”