Un team internazionale di ricercatori ha raggiunto un traguardo straordinario nello studio dell’universo profondo, individuando una galassia ultra-debole che risale a ben tredici miliardi di anni fa. Grazie all’incredibile potenza tecnologica del telescopio spaziale James Webb, gli scienziati sono riusciti a immortalare Lap1-b, un oggetto celeste che custodisce preziosi segreti sulla nascita delle primissime strutture cosmiche. Come riportato da Media INAF, questa minuscola galassia presenta caratteristiche chimiche mai documentate prima d’ora, con una concentrazione di ossigeno che risulta essere appena 1/240 di quella attualmente osservata nel nostro Sole. La scoperta rappresenta un tassello fondamentale per ricostruire la complessa storia dell’evoluzione stellare, poiché ci mostra un ambiente quasi incontaminato, estremamente simile a quello esistente nei momenti immediatamente successivi al Big Bang. La ricerca, condotta dall’Università di Kanazawa con la partecipazione fondamentale dell’astrofisico Eros Vanzella dell’INAF di Bologna, offre una prospettiva assolutamente inedita e affascinante sulle fasi più antiche e primordiali della formazione della materia galattica, svelandoci i primi istanti del nostro cosmo.
Un reperto chimico dal passato remoto
Subito dopo l’esplosione primordiale, il cosmo era un luogo semplice, composto quasi esclusivamente da elementi leggeri come l’idrogeno e l’elio. Gli elementi più pesanti e indispensabili alla vita, come l’ossigeno e il carbonio, non esistevano ancora, forgiati solo molto più tardi nel cuore delle primissime stelle. Da decenni gli astronomi cercano di individuare il momento esatto in cui queste stelle di prima generazione hanno iniziato a diffondere i semi della vita nello Spazio. Le galassie più antiche che ospitano tali astri, tuttavia, sono sempre rimaste così piccole e fioche che osservarne la composizione chimica era ritenuto un’impresa quasi impossibile.
Il gruppo di ricerca ha superato questo limite concentrandosi su una minuscola galassia, Lap1-b, puntandovi gli strumenti del Jwst per oltre 30 ore ininterrotte e scoprendo l’incredibile carenza di ossigeno. “Sono rimasto immediatamente colpito dall’estrema scarsità di ossigeno rivelata dai dati“, ha dichiarato Kimihiko Nakajima, responsabile del gruppo di ricerca. “Trovare una galassia in uno stato così primitivo è stupefacente. È una firma chimica che indica chiaramente una galassia primordiale colta nei momenti immediatamente successivi alla sua formazione“.
L’identikit di una galassia fossile
Oltre alla sua natura incredibilmente primordiale, la galassia ha mostrato un elevato rapporto di abbondanza tra carbonio e ossigeno. Questa particolarissima impronta chimica è pienamente compatibile con le previsioni teoriche sul materiale disperso dalle spettacolari esplosioni delle stelle di prima generazione. Il team ha inoltre calcolato che Lap1-b è estremamente leggera: possiede meno di 3.300 volte la massa del Sole. Si tratta di una massa irrisoria per una galassia, il che implica che sia composta per la maggior parte da misteriosa materia oscura. Queste peculiarità la rendono l’antenata perfetta delle galassie nane ultra-deboli (Ufd) oggi visibili vicino alla nostra Via Lattea.
“Lap1-b resta un oggetto unico nel suo genere, e i nuovi dati di Jwst rafforzano quanto il nostro team aveva già rivelato in precedenza: stiamo osservando una minuscola regione dell’universo estesa qualche decina di anni luce, in cui potrebbe essere in corso uno dei primissimi episodi di formazione stellare, in un ambiente quasi privo di elementi chimici“, ha dichiarato a Media INAF Eros Vanzella, coautore dello studio. “La sua somiglianza con le galassie nane locali ultra-deboli, composte da appena qualche migliaio di masse solari, suggerisce inoltre che Lap1-b possa rappresentarne un progenitore osservato in una fase estremamente primitiva, finora prevista solo teoricamente, e colto com’era più di 13 miliardi di anni fa“, precisa l’esperto.
Il segreto della lente gravitazionale
Riuscire a osservare in modo così dettagliato un corpo celeste tanto debole e remoto ha richiesto l’aiuto della natura stessa: la luce di Lap1-b è stata infatti amplificata di ben 100 volte da un fenomeno cosmico noto come lente gravitazionale. “Va ricordato che l’osservazione di questo oggetto è stata resa possibile esclusivamente grazie all’effetto di lente gravitazionale, che ne ha amplificato enormemente la luminosità apparente, di oltre cento volte“, ha concluso Vanzella. “Negli ultimi mesi sono emersi anche altri oggetti simili, osservati grazie all’effetto di lente gravitazionale, alcuni dei quali sono ora oggetto di indagine grazie a nuove osservazioni di Jwst guidate dal nostro team“.