Roma, 14 mag. (askanews) – Un team internazionale guidato dall’Università di Kanazawa, in Giappone – di cui fa parte anche Eros Vanzella dell’Inaf di Bologna – ha catturato con il telescopio spaziale James Webb (Jwst) una rara immagine dell’universo primordiale: una galassia ultra-debole risalente a 13 miliardi di anni fa, le cui regioni di formazione stellare contengono un’abbondanza di ossigeno da record: appena 1/240 di quella del Sole. Questo stato chimicamente primitivo, unito a un elevato rapporto carbonio-ossigeno e a un alone di materia oscura dominante, suggerisce che questo oggetto – denominato Lap1-b – sia l’antenato a lungo ricercato delle misteriose galassie fossili che oggi si trovano vicino alla Via Lattea, offrendo una finestra storica sulle fasi più antiche e primitive della formazione delle galassie.
Subito dopo il Big Bang, l’universo era composto soltanto da elementi leggeri come l’idrogeno e l’elio. Gli elementi più pesanti necessari alla vita, come l’ossigeno e il carbonio, non esistevano ancora poiché furono forgiati molto più tardi, nel cuore delle primissime stelle. Da decenni gli astronomi cercano di individuare il momento in cui queste stelle di prima generazione hanno iniziato a diffondere i semi della vita nel cosmo. Le galassie più antiche che ospitano tali stelle giovani e primordiali sono tuttavia rimaste così piccole e fioche che osservarne la composizione chimica era ritenuto pressoché impossibile – fino ad ora.
Il gruppo di ricerca si è concentrato su una piccola galassia dalla luminosità estremamente ridotta, Lap1-b, che gli autori sono riusciti a osservare così bene perché la sua luce è stata amplificata di 100 volte da un fenomeno noto come lente gravitazionale. Puntando l’oggetto per oltre 30 ore con il Jwst, il team ha stabilito che l’abbondanza di ossigeno nella galassia è circa 1/240 di quella del Sole.
«Sono rimasto immediatamente colpito dall’estrema scarsità di ossigeno rivelata dai dati», dichiara 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».
Al di là della sua natura primordiale, la galassia ha mostrato un elevato rapporto di abbondanza carbonio-ossigeno. Questa singolare impronta chimica – lo specifico rapporto tra gli elementi – è compatibile con le previsioni teoriche relative al materiale disperso dalle esplosioni delle stelle di prima generazione.
Il team ha inoltre scoperto che Lap1-b è incredibilmente leggera – meno di 3.300 volte la massa del Sole, una massa irrisoria per una galassia – il che implica che, per la maggior parte, sia composta da materia oscura. Questa caratteristica, unita alla sua peculiare composizione chimica, la rende molto simile alle galassie nane ultra-deboli (Ufd) presenti oggi nelle vicinanze della 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», commenta a Media Inaf 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».
«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», conclude 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».