Un articolo pubblicato sulla rivista “The Astrophysical Journal Letters” riporta i risultati dello studio di tre galassie primordiali molto compatte con caratteristiche non spiegabili dagli attuali modelli cosmologici. Un team guidato da ricercatori della Penn State University ha usato osservazioni condotte con il telescopio spaziale James Webb all’interno dell’indagine RUBIES per esaminare tre oggetti che erano stati considerati misteriosi per le loro strane caratteristiche.
In un articolo pubblicato sulla rivista “Nature” i ricercatori avevano già proposto che si trattasse di galassie e i nuovi esami dei dati lo confermano. Le vediamo com’erano quando l’universo aveva tra 600 e 800 milioni di anni ma le loro emissioni indicano che contengono stelle già relativamente vecchie e buchi neri supermassicci con masse che erano già enormi, forse più di quello al centro della Via Lattea.
Gli attuali modelli di formazione delle galassie e dei buchi neri supermassicci sembravano offrire descrizioni con una buona corrispondenza con le osservazioni ottenute nell’universo primordiale. Tuttavia, i dati attualmente disponibili su tre oggetti osservati nel corso dell’indagine RUBIES li rendono non spiegabili da quei modelli.
I dati sono raccolti dal telescopio spaziale James Webb usando lo strumento NIRSpec per osservare alcune migliaia di fonti selezionate da immagini catturate con la NIRCam. Quelli relativi agli oggetti catalogati come RUBIES-EGS-49140, RUBIES-EGS-55604/L23-38094 e RUBIES-EGS-966323/L23-14924 sono stati esaminati portando prima allo studio pubblicato su “Nature” e poi a quello pubblicato su “The Astrophysical Journal Letters” che conferma che si tratta di galassie primordiali.
In galassie che vediamo com’erano tra 600 e 800 milioni di anni dopo il Big Bang, gli astronomi si aspetterebbero di trovare stelle giovani e buchi neri supermassicci in fase di crescita. Sono galassie estremamente compatte e ciò è già fuori dal normale dato che il loro volume è circa un millesimo di quello occupato dalla Via Lattea. Le analisi dei dati spettroscopici rivelano la presenza nelle loro stelle di elementi che indicano che alcune di esse hanno alcune centinaia di milioni di anni, ben più di quanto ci si aspetti. I loro buchi neri supermassicci sono ben più cresciuti di quanto previsto dai modelli.
Un problema nelle osservazioni di queste tre galassie primordiali è capire quanta della loro luce sia emessa dalle stelle e quanto dai buchi neri supermassicci. Ciò significa che potrebbero essere galassie massicce che si sono formate prima di quanto previsto dai modelli attuali oppure di galassie con una massa stellare normale con buchi neri supermassicci che sono già davvero colossali. Le galassie e i loro buchi neri supermassicci dovrebbero mostrare un’evoluzione in comune ma nelle galassie primordiali oggetto di questo studio sembra che stiano avendo un’evoluzione separata.
I ricercatori vorrebbero condurre osservazioni mirate per osservare le tre galassie per periodi più lunghi. Ciò potrebbe fornire maggiori dati con la possibilità di esaminarne le caratteristiche spettrali per ottenere informazioni più precise dalle tracce lasciate dai vari elementi delle stelle nelle emissioni elettromagnetiche. Sarebbe anche più facile capire quali sono le emissioni stellari e quali dei buchi neri supermassicci.
Solo dati più precisi su queste tre galassie primordiali permetteranno di capire se possono essere spiegate in qualche modo dagli attuali modelli di formazione galattica o se questi modelli siano ancora troppo limitati. Per ora, il telescopio spaziale James Webb continua a portare a scoperte sorprendenti dando inizio a nuovi studi astronomici che potranno dare nei prossimi anni risultati molto interessanti.
