l'Astrofilo maggio-giugno 2016

CRONACHE SPAZIALI ASTROFILO l’ Q uesta illustrazione mostra una sequenza temporale dell'universo, che si estende dal presente (sinistra) a ritroso verso il Big Bang, 13,8 miliardi di anni fa (destra). La galassia GN-z11, recentemente scoperta, è la più distante galassia finora trovata, ad un redshift di 11.1, che corrisponde a 400 milioni di anni dopo il Big Bang. Viene qui anche indicata la posizione della precedente de- tentrice del record. La sua remota posizione colloca GN-z11 all'inizio dell'epoca della reionizzazione. Il quel periodo, la luce stellare proveniente dalle prime galassie iniziò a riscaldare e a sollevare la nebbia di idrogeno freddo che permeava l'universo. La galassia che deteneva il record era stata vista nel mezzo di quell'epoca, circa 150 milioni di anni più tardi. [NASA, ESA, and A. Feild (STScI)] quando l'universo aveva solo il 3% della sua attuale età” , ha detto Pascal Oesch, della Yale University e primo autore dello studio. Per determinare le grandi distanze, come quella di GN-z11, gli astronomi misurano il redshift dell'oggetto os- servato. Questo fenomeno è il risul- tato dell'espansione dell'universo: o- gni oggetto distante nell'universo ap- pare in allontanamento da noi e co- me risultato la sua luce è spostata ver- so più lunghe e più rosse lunghezze d'onda. Prima che gli astronomi determinas- sero la distanza di GN-z11, la più di- stante galassia misurata, EGSY8p7, aveva un redshift di 8.68. Ora il team ha confermato che la distanza di GN- z11 equivale a un redshift di 11.1, che corrisponde a 400 milioni di anni dopo il Big Bang. “La precedente de- tentrice del record era stata vista nel mezzo dell'epoca in cui la luce stellare delle galassie primordiali iniziava a ri- scaldare e a sollevare una nebbia di idrogeno freddo” , ha spiegato il co- autore Rychard Bouwens, della Uni- versity of Leiden, Olanda. “Questo periodo di transizione è conosciuto come epoca della reionizzazione. GN- z11 è osservata 150 milioni di anni prima, in prossimità dell'inizio di que- sta transizione nell'evoluzione del- l'universo.” La combinazione di osservazioni fatte da Hubble e Spitzer ha rivelato che la giovane galassia è 25 volte più piccola della Via Lattea e ha solamente l'1% della massa in stelle della nostra ga- lassia. Tuttavia, il numero di stelle nel- la neonata GN-z11 sta crescendo rapi- damente. La galassia sta formando stelle a un ritmo circa 20 volte supe- riore a quello della Via Lattea di oggi (circa 24 masse solari di gas e polveri convertite in nuove stelle ogni anno). Questo elevato tasso di formazione stellare rende la remota galassia ab- bastanza brillante da essere vista da Hubble e da consentire dettagliate osservazioni. Nondimeno, la scoperta solleva molti nuovi interrogativi, poi- ché l'esistenza di una tale grande e brillante galassia non è prevista dalla teoria. “È sorprendente che una ga- lassia tanto massiccia sia esistita solo 200-300 milioni di anni dopo che le primissime stelle iniziarono a for- marsi. Ci vuole una crescita velocis- sima, che produca stelle a un ritmo enorme, per aver formato così presto una galassia di un miliardo di masse solari” , ha spiegato Garth Illingworth, della University of California, Santa Cruz. Marijn Franx, membro del team della University of Leiden, ha sottoli- neato che: “La scoperta di GN-z11 è stata una grande sorpresa per noi, poiché un nostro precedente studio aveva suggerito che simili galassie brillanti non dovrebbero esistere tanto presto nell'universo” . Il suo col- lega Ivo Labbe ha aggiunto che: “La scoperta di GN-z11 ci ha dimostrato che la nostra conoscenza del giovane universo è davvero molto limitata. Come è stata creata GN-z11 resta in qualche modo un mistero per ora. Stiamo forse osservando le prime ge- nerazioni di stelle in formazione at- torno a buchi neri?” Queste osservazioni forniscono una stuzzicante anteprima di quelle che compirà il James Webb Space Tele- scope. “Questa scoperta dimostra che il JWST scoprirà sicuramente molte di tali giovani galassie, risalendo a quando si formarono le prime galas- sie” , ha concluso Illingworth. n