Un articolo pubblicato sulla rivista “Nature” descrive la prima osservazione del movimento del gas all’interno di due piccole galassie neonate distanti circa 13 miliardi di anni luce dalla Terra. Un team guidato dall’astronoma olandese Renske Smit al Kavli Institute of Cosmology presso l’Università britannica di Cambridge ha usato il radiotelescopio ALMA per rilevare i processi in atto in quelle galassie primordiali, verificando che il gas si muove in modo simile a galassie come la Via Lattea. Questi risultati sono stati presentati anche al 231° congresso della American Astronomical Society, che si è tenuto nel corso di questa settimana.

L’osservazione di galassie molto distanti è resa difficile non solo dal fatto che la loro luce è molto fioca ma anche da una sorta di nebbia generata dall’idrogeno neutro che esisteva in abbondanza nell’universo primordiale. Le osservazioni con i telescopi ottici sono rese quasi del tutto inefficaci da quel problema ma ci sono altre frequenze elettromagnetiche come quelle del lontano infrarosso che possono essere rilevate.

Le antenne del radiotelescopio ALMA sono in grado di captare il lontano infrarosso e l’analisi della “firma” spettrale di quelle frequenze ha permesso ai ricercatori di stabilire la distanza delle due galassie oggetto dello studio e, per la prima volta, di vedere il movimento interno del gas. Prima di ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), inaugurato nel marzo 2013, nessuno strumento aveva avuto la potenza e la sensibilità per ottenere un risultato del genere.

Dalla Terra vediamo le due galassie, indicate con le sigle COS-3018555981 e COS-2987030247, com’erano circa 800 milioni di anni dopo il Big Bang perciò potrebbe trattarsi di alcune tra le più antiche galassie dell’universo. Le osservazioni hanno permesso di rilevare che il gas al loro interno ruota con un movimento a vortice simile a quello esistente in galassie mature come la Via Lattea.

Si tratta di galassie che nel periodo che stiamo osservando erano piccoline, circa il 20% della Via Lattea, una dimensione elevata per galassie nell’universo primordiale. Il ritmo di formazione stellare è elevato, più di quello di altre galassie giovani ma i ricercatori l’avevano previsto.

A quell’epoca primordiale la gravità faceva fluire il gas rapidamente nelle galassie con la conseguenza che molte nuove stelle si formavano. Molto gas significa abbondanza di stelle massicce, le quali consumano il loro idrogeno molto rapidamente e muoiono dopo pochi milioni di anni in supernove che generano forti turbolenze nelle loro aree.

In sostanza, i ricercatori si aspettavano una situazione più caotica perché l’idea era che in quelle galassie ci fossero molte turbolenze. Invece esse mostrano un ordine simile a quello delle galassie più mature. Questa scoperta pone nuove domande sull’evoluzione delle galassie e le osservazioni effettuate con ALMA rappresentano l’inizio di nuovi studi di questo tipo.