Webb osserva la gemella della Via Lattea nell’universo primordiale

Il gruppo di ricerca, tra cui un astronomo dell’Università della California, Riverside, ha fatto la scoperta utilizzando Telescopio spaziale James Webb.

Utilizzando il telescopio spaziale James Webb, un team internazionale che comprende l’astronomo Alexander de la Vega dell’Università della California, Riverside (UCR), ha scoperto la galassia a spirale barrata più distante, simile a una galassia a spirale. via Lattea che è stato osservato finora.

Fino ad ora si pensava che le galassie a spirale barrate come la Via Lattea non potessero essere osservate prima che l’universo, che si stima abbia 13,8 miliardi di anni, raggiunga la metà della sua età attuale.

Ricerca pubblicata sulla rivista natura Questa settimana è stato condotto dagli scienziati del Centro di Astrobiologia in Spagna.

“Questa galassia, chiamata Cerere-2112, si è formata poco dopo la sua comparsa la grande esplosioneha detto il coautore de la Vega, ricercatore post-dottorato presso il Dipartimento di Fisica e Astronomia. “La scoperta di ceers-2112 mostra che le galassie nell’universo primordiale potrebbero essere ordinate come la Via Lattea. Ciò è sorprendente perché le galassie erano molto più caotiche nell’universo primordiale, e pochissime di loro avevano strutture simili alla Via Lattea. “

Comprendere le barre galattiche

Ceers-2112 ha un bar al centro. De la Vega ha spiegato che una barra galattica è una struttura composta da stelle all’interno delle galassie. I pub ungheresi sono come i bar della nostra vita quotidiana, come una barretta di cioccolato. Ha detto che è possibile trovare barre nelle galassie non a spirale, ma sono molto rare.

“Quasi tutte le barre si trovano nelle galassie a spirale”, ha detto de la Vega, che si è unito all’UCLA lo scorso anno dopo aver conseguito un dottorato in astronomia presso la Johns Hopkins University. “La barra nel CEERS-2112 suggerisce che le galassie sono maturate e si sono organizzate molto più velocemente di quanto pensassimo in precedenza, il che significa che alcuni aspetti delle nostre teorie sulla formazione e sull’evoluzione delle galassie devono essere rivisti”.

Una rappresentazione artistica della galassia spirale barrata Circe-2112, osservata nell’universo primordiale. La Terra si riflette in una bolla immaginaria che circonda la galassia, indicando la relazione tra la Via Lattea e CEERS-2112. Crediti: Luca Costantin/CAB/CSIC-INTA

La precedente comprensione degli astronomi dell’evoluzione delle galassie era che ci volevano diversi miliardi di anni perché le galassie diventassero sufficientemente organizzate da sviluppare barre.

“La scoperta di Ceers-2112 dimostra che potrebbe essere avvenuta solo in una piccola frazione di quel tempo, circa un miliardo di anni o meno”, ha detto de la Vega.

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

“In tali galassie, le barre possono formarsi spontaneamente a causa di instabilità nella struttura a spirale o degli 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 dell’universo primordiale.

Implicazioni della scoperta e dei suoi contributi

Si prevede che la scoperta di Ceers-2112 cambierà almeno due aspetti dell’astronomia.

Alexander de la Vega è un ricercatore post-dottorato presso l’Università della California, Riverside. Credito: Alexander de la Vega, UC Riverside

“In primo luogo, i modelli teorici di formazione ed evoluzione delle galassie dovranno tenere conto del fatto che alcune galassie sono diventate abbastanza stabili da ospitare barre molto presto nella storia dell’universo”, ha affermato de la Vega. “Questi modelli potrebbero dover essere adeguati alla quantità di materia oscura che forma le galassie nell’universo primordiale, poiché si ritiene che la materia oscura influenzi la velocità con cui si formano le barre. In secondo luogo, la scoperta del CEERS-2112 mostra che strutture come le barre potrebbero essere rilevate quando l’universo era molto giovane. Questo è importante perché le galassie nel lontano passato erano più piccole di quanto lo siano adesso, rendendo le barre più difficili da trovare.La scoperta del CEERS-2112 apre la strada alla scoperta di più barre nell’universo giovane.

De la Vega ha aiutato il gruppo di ricerca stimando lo spostamento verso il rosso e le proprietà di Ceers-2112. Ha anche contribuito all’interpretazione delle misurazioni.

“Il redshift è una proprietà osservabile di una galassia che indica quanto è lontana e quanto indietro nel tempo può essere vista, ed è il risultato della velocità finita della luce”, ha detto.

Ciò che sorprese maggiormente de la Vega riguardo alla scoperta di Ceers-2112 fu la misura in cui le sue proprietà dei bastoncini potevano essere limitate.

“Inizialmente, pensavo che rilevare e stimare le proprietà delle barre in galassie come SEARS-2112 sarebbe stato irto di incertezze di misurazione”, ha affermato. “Ma la potenza del telescopio spaziale James Webb e l’esperienza del nostro gruppo di ricerca ci hanno aiutato a stabilire forti vincoli sulla dimensione e sulla forma della barra”.

All’UCLA, de la Vega supervisiona la divulgazione dell’astronomia. Organizza serate con il telescopio dentro e fuori dal campus e visita le scuole locali per tenere presentazioni sull’astronomia. Conduce anche una serie di conferenze pubbliche di astronomia chiamate “Cosmic Thursdays”, nonché eventi una tantum per occasioni speciali, come feste per l’osservazione delle eclissi.

L’articolo è intitolato “Una galassia a spirale barrata simile alla Via Lattea con spostamento verso il rosso 3”.

Riferimento: “A Milky Way-like barred spiral galaxy at redshift 3” di Luca Costantin, Pablo G. Pérez González, Yuchen Gu, Chiara Buteta, Sharda Goji, Michaela B. Bagley, Guillermo Barro, Jehan S. Kartaltepe, Anton M. Kokemoyer, Cristina Capello, Enrico Maria Corsini, Jairo Méndez Abreu, Alexandre de la Vega, Karthik J. Iyer, Laura Bisgiello, Yingjie Cheng, Lorenzo Morelli, Pablo Arrabal Haro, Fernando Buitrago, M. C. Cooper, Avishay Dekel, Mark Dickinson e Stephen L. Finkelstein, Mauro Giavalesco, Benny W. Holwerda, Mark Huertas-Company e Ray A. Lucas, Casey Papovich, Nor Pierzkal, Liz-Marie Seely, Jesús Vega-Ferrero, Stijn Waits e Leigh Aaron Young, 8 novembre 2023, natura.
doi: 10.1038/s41586-023-06636-x