Sono ultra-massicce, sono grandi quasi quanto la nostra Via Lattea e sfidano gli attuali modelli di formazione di agglomerati stellari: sono l’ennesima scoperta mozzafiato del James Webb Telescope, tre galassie chiamate “mostri rossi” esistenti già nel primo miliardo di anni dopo il Big Bang. La scoperta è stata effettuata da un team di ricercatori dell’Università di Ginevra e da Garth Illingworth, professore emerito di astronomia presso l’UC Santa Cruz, e sono stati inseriti in un nuovo studio sottoposto a revisione paritaria e pubblicato sulla rivista scientifica Nature. «Le nostre scoperte stanno rimodellando la nostra comprensione della formazione delle galassie nell’Universo primordiale», ha affermato Mengyuan Xiao, coautore e ricercatore post-dottorato presso l’Università di Ginevra.
La scoperta è stata resa possibile dalle potentissime capacità spettroscopiche del James Webb Space Telescope (JWST) a lunghezze d’onda vicine all’infrarosso. Caratteristiche che il coautore Garth Illingworth conosce alla perfezione, visto che ha lavorato per decenni durante lo sviluppo concettuale e la costruzione ed è stato uno dei tre membri principali del gruppo che, tra la metà e la fine degli anni ’80, ha contribuito a dare il via al concetto di “Next Generation Space Telescope” che è poi diventato JWST nel 2002: «Per tre decenni da quando noi tre abbiamo sviluppato per la prima volta il concetto che ha portato a JWST, sapevamo che avrebbe fornito informazioni su come si sono formate e sono cresciute le prime galassie. Questo straordinario risultato dimostra ancora una volta che JWST sta rivelando che le prime galassie, le giovani galassie della Via Lattea, sono ancora più insolite e straordinarie di quanto ci aspettassimo. L’esistenza di galassie così massicce nei primi tempi pone un vero enigma».
Nella cosmologia standard, spiegano i ricercatori, le galassie si formano lentamente all’interno di grandi aloni di materia oscura che intrappolano gas composto da atomi e molecole. In genere, solo una piccola frazione di questo gas, circa il 20% o meno, viene trasformata in stelle nelle galassie primordiali. Tuttavia, le recenti scoperte suggeriscono il contrario: le galassie ultra-massicce dell’Universo primordiale riuscivano a convertire una quantità di gas molto maggiore in stelle, crescendo quindi a un ritmo molto più rapido del previsto e rivelandosi costruttori di stelle estremamente più efficienti rispetto alle galassie formatesi in epoche successive. In particolare, le tre galassie dettagliate nello studio hanno masse stellari paragonabili all’attuale Via Lattea, formando stelle quasi due volte più efficientemente delle loro controparti di massa inferiore e come galassie in epoche successive. Queste scoperte, pur non contraddicendo del tutto il modello cosmologico standard, mettono in discussione alcuni suoi aspetti, aprendo nuovi interrogativi sulla formazione delle galassie “troppo massicce”: «I modelli attuali potrebbero dover includere processi differenti, che abbiano permesso a certe galassie primordiali di formare stelle con estrema efficienza, accelerando così la loro crescita nelle prime fasi dell’Universo», spiegano i ricercatori, avvertendo che, in ogni caso, le future osservazioni con il JWST e l’Atacama Large Millimeter Array offriranno nuovi dettagli su questi “mostri rossi” ultra-massicci e permetteranno di individuare un numero maggiore di galassie simili: «I “mostri rossi” sono solo l’inizio di una nuova era nell’esplorazione dell’Universo primordiale», conclude Xiao.
[di Roberto Demaio]
