Due articoli, disponibili qui e qui (link al file in formato PDF) che devono ancora passare la fase di peer-review riportano alcuni risultati di osservazioni di galassie primordiali condotte con il telescopio spaziale James Webb all’interno del programma JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES) che ha proprio lo scopo di studiare le galassie più antiche e più fioche. Un team di astronomi ha usato gli strumenti NIRCam e NIRSpec di Webb per determinare le distanze di quattro galassie che vediamo com’erano meno di 400 milioni di anni dopo il Big Bang tramite un’analisi spettroscopica della loro luce.
Anni prima che il telescopio spaziale James Webb venisse lanciato, i team di sviluppo degli strumenti hanno cominciato a definire alcuni programmi di indagine. Nel 2015 è stato proposto il programma JADES per allocare un po’ più di un mese di tempo di Webb nel corso di due anni per un’indagine sull’universo primordiale.
Andare ancor più indietro nel tempo rappresenta uno degli obiettivi di questo telescopio. Nel caso di galassie primordiali già studiate con altri strumenti il piano è di ottenere maggiori informazioni con maggiori dettagli. Le informazioni spettroscopiche offrono misurazioni affidabili sulle distanze delle galassie e ora i primi risultati ottenuti con il telescopio spaziale James Webb stanno arrivando.
In questo caso, quattro galassie primordiali sono state oggetto di studio. L’immagine (NASA, ESA, CSA, M. Zamani (ESA/Webb), Leah Hustak (STScI), Brant Robertson (UC Santa Cruz), S. Tacchella (Cambridge), E. Curtis-Lake (UOH), S. Carniani (Scuola Normale Superiore), JADES Collaboration) mostra un’area di campo ultraprofondo del telescopio spaziale Hubble su cui si è concentrato lo studio. Lo strumento NIRCam di Webb ha permesso di condurre osservazioni in nove diversi intervalli di lunghezze d’onda infrarosse. Lo strumento NIRSpec ha permesso di misurare con precisione il redshift delle galassie (a destra).
Due delle galassie osservate erano già state studiate con Hubble e Webb ha confermato le misurazioni delle loro distanze. Le altre due sono le galassie più distanti osservate finora con una conferma spettroscopica. Webb ha visto la galassia più distante com’era circa 13,5 miliardi di anni fa, un risultato ottenuto proprio grazie a questo telescopio spaziale.
Ottenere informazioni su queste galassie primordiali è importante per ricostruire i dettagli della formazione delle prime galassie e le loro conseguenze. Ad esempio, secondo i ricercatori, esse contribuirono alla reionizzazione, il processo in cui l’idrogeno, che nel primo periodo di vita dell’universo era neutro, venne separato in protoni ed elettroni. Si trattò di un momento cruciale perché l’idrogeno neutro bloccava la luce percià la reionizzazione trasformò l’universo da un luogo buio a uno illuminato dalla luce delle stelle primordiali.
Il programma JADES continuerà nel 2023 con un altro studio di un’altra area per poi tornare nuovamente a quella che contiene le galassie oggetto di questo studio. Gli articoli già scritti verranno valutati e forse migliorati e possiamo aspettarcene altri che aiuteranno a capire come l’universo sia diventato quello che conosciamo oggi.
