Gli astronomi che utilizzano il telescopio spaziale James Webb hanno individuato quella che ritengono possa essere la galassia più lontana mai osservata: una lontana macchia rossa a 35 miliardi di anni luce di distanza. La galassia, denominata CEERS-93316, è stata raffigurata come appariva appena 235 milioni di anni dopo il Big Bang, utilizzando la Near Infrared Camera di Webb, che può scrutare indietro nel tempo fino ai primi tremolii delle primissime stelle.
Il nuovo risultato, che è ancora preliminare e deve ancora essere confermato dallo studio degli spettri di luce della galassia, ha già battuto un precedente record provvisorio stabilito dal telescopio solo una settimana fa, quando un altro team ha individuato GLASS-z13, una galassia che esisteva 400 milioni di anni dopo il Big Bang.
La luce ha una velocità finita, quindi più ha viaggiato per raggiungerci, più indietro nel tempo ha avuto origine. Le lunghezze d'onda della luce delle galassie più antiche e lontane vengono anche allungate da miliardi di anni di viaggio attraverso il tessuto in espansione dello spazio-tempo in un processo noto come "redshift", rendendo le sofisticate telecamere a infrarossi di Webb essenziali per scrutare i primi momenti dell'universo. I ricercatori, che hanno descritto le loro scoperte in un paper pubblicato il 26 luglio sul database di preprint arXiv, hanno spiegato che la galassia appena scoperta ha un redshift da record di 16,7.
L'estrema sensibilità di Webb alle frequenze infrarosse significa che deve essere isolato dai segnali di calore dirompenti sulla Terra, e il telescopio ora si trova in una posizione gravitazionalmente stabile oltre l'orbita della Luna – noto come punto di Lagrange – dopo essere stato lanciato dalla Guyana francese con un razzo Ariane 5 il giorno di Natale 2021.
Durante i sei mesi successivi al lancio di Webb, gli ingegneri della NASA hanno calibrato gli strumenti del telescopio e i segmenti dello specchio in preparazione per scattare le prime immagini. I loro progressi sono stati brevemente interrotti dopo che il telescopio è stato inaspettatamente colpito da un micrometeoroide tra il 23 e il 25 maggio. L'impatto ha lasciato danni "non correggibili" a una piccola parte dello specchio del telescopio, ma ciò non sembra aver influito sulle sue prestazioni.
Da quando il telescopio ha rilasciato le sue prime incredibili immagini il 12 luglio, ha inondato il web di foto di affascinanti oggetti distanti. L'immagine da record appena descritta è stata ottenuta durante il Cosmic Evolution Early Release Science Survey (CEERS), un'indagine del cielo profondo e ad ampio campo condotta dal telescopio. Sorprendentemente, i ricercatori che hanno trovato l'immagine non stavano nemmeno cercando la galassia. Stavano invece compilando un elenco di 55 galassie primordiali (44 delle quali erano state osservate in precedenza) per indagare quanto fossero luminose in vari momenti dopo il Big Bang, una misura che fornirà loro importanti informazioni sull'evoluzione del giovane universo.
Per confermare che la galassia è vecchia quanto suggerisce il suo spostamento verso il rosso, gli astronomi useranno la spettroscopia per analizzare la magnitudine della luce in una gamma di lunghezze d'onda per tutte le galassie che lo strumento Near Infrared Spectrograph di Webb ha trovato finora. Questo dispositivo utilizza minuscoli specchi regolabili, lunghi 0,1 millimetri e larghi 0,2 millimetri che lasciano entrare la luce solo dalle galassie bersaglio, escludendo la radiazione di fondo in modo che gli astronomi possano scomporre le stelle di una galassia in base al colore. Questo metodo non rivelerà solo l'età della luce delle galassie, ma anche la loro composizione chimica, le dimensioni e le temperature.
Gli astronomi ritengono che le prime stelle, nate per la prima volta dal collasso di nubi di gas circa 100 milioni di anni dopo il Big Bang, fossero composte principalmente da elementi più leggeri, come idrogeno ed elio. Successivamente le stelle hanno iniziato a fondere questi elementi più leggeri per formare quelli più pesanti, come ossigeno, carbonio, piombo e oro.
Data l'incredibile velocità delle scoperte di Webb, insieme alla sua capacità di effettuare osservazioni fino a 100 milioni di anni dopo il Big Bang, è altamente improbabile che questa sia la galassia più lontana che vedremo. Il telescopio probabilmente batterà ancora i propri record nei prossimi mesi.
