Un articolo in fase di peer-review e disponibile in anteprima sul server ArXiv riporta l’identificazione delle galassie primordiali JADES-GS-z14-0 e JADES-GS-z14-1, che potrebbero essere le più lontane scoperte finora. Un team di ricercatori che ne include alcuni italiani ha usato osservazioni condotte con il telescopio spaziale James Webb all’interno del programma JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES) per individuare centinaia di candidate galassie che risalgono ai primi 650 milioni di anni di vita dell’universo. Se confermate le stime effettuate, vediamo JADES-GS-z14-0 com’era circa 290 milioni di anni dopo il Big Bang e quindi sarebbe la più antica conosciuta.

L’immagine (S. Carniani, 2024; Collaborazione JADES) mostra le galassie JADES-Gs-z14-0 e JADES-Gs-z14-1 viste dal telescopio spaziale James Webb, anche ingrandite nei riquadri.

Uno degli obiettivi per il telescopio spaziale James Webb è proprio quello di trovare le prime galassie che si sono formate nella storia dell’universo. L’attesa di nuove scoperte non è statao lunga con l’individuazione di molte galassie primordiali ma misurare con precisione la loro età a distanze di oltre 13 miliardi di anni luce è difficile.

Ci sono casi in cui perfino la natura degli oggetti scoperti è in discussione: il programma JADES ha individuato JADES-GS-z13-0, considerato tra le galassie primordiali ma un articolo pubblicato sulla rivista “Proceedings of the National Academy of Sciences” nel luglio 2023 lo include tra le candidate stelle oscure supermassicce.

Classificazione a parte, JADES-GS-z13-0 era forse l’oggetto più antico conosciuto ma ora è arrivato l’annuncio dell’identificazione di JADES-GS-z14-0, una possibile galassia primordiale che vediamo com’era circa 290 milioni di anni dopo il Big Bang. I ricercatori hanno usato gli strumenti NIRCam (Near-Infrared Camera) e MIRI (Mid-Infrared Instrument) per individuarla e NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) per studiarne le emissioni.

La distanza stimata della galassia JADES-GS-z14-0 è così elevata che ha reso difficile il suo studio. Le prime tracce sono state individuate alla fine del 2022 in immagini dello strumento NIRCam, nelle quali era assente nelle immagini nei filtri blu. Era invece molto luminosa nelle immagini ottenute con MIRI nell’infrarosso medio. I dati raccolti con NIRSpec sono arrivati nel gennaio 2024.

La galassia JADES-GS-z14-0 è molto luminosa, molto più di quanto ci si aspettasse da una galassia così giovane. Stefano Carniani della Normale di Pisa, primo autore dello studio, ha spiegato che le informazioni indicano che è probabilmente già arricchita di polvere e atomi di ossigeno prodotti dalle stelle al suo interno. Si tratta di un livello di evoluzione che ci si aspetta dopo alcune centinaia di milioni di anni, non 290 milioni di anni dopo il Big Bang. Ha aggiunto che JADES-GS-z14-0 sembra aver raggiunto lo stadio di evoluzione che vediamo ora in circa 10 milioni di anni. Se ciò verrà confermato, sarà necessario rivedere i modelli teorici di evoluzione galattica.

Altri risultati ottenuti dal programma JADES sono illustrati in un articolo accettato per la pubblicazione sulla rivista “The Astrophysical Journal” che descrive le caratteristiche di varie galassie, compresa la diversità rilevata. Sono altri risultati sorprendenti nello studio di galassie primordiali che confermano ancora una volta le straordinarie prestazioni del telescopio spaziale James Webb.

Gli astronomi sperano che almeno uno dei programmi che hanno lo scopo di indagare sull’universo primordiale riesca a individuare le prime galassie, che potrebbero essersi formate quando l’universo aveva 100-150 miloni di anni. È un lavoro difficile, tanto che i risultati ottenuti con la galassia JADES-GS-z14-0 sono ancora in fase di esame per capire se i dati ottenuti sono stati interpretati correttamente.