LA RICERCA

James Webb scova le polveri delle galassie primordiali

In uno studio dell’Università di Padova e di Inaf i dati rilevati dal telescopio della Nasa che approfondiscono le proprietà fisiche di queste particelle, contribuendo a comprendere le dinamiche della nascita dell’universo

14 Nov 2022

Nicola Desiderio

Il telescopio spaziale James Webb ha rivelato che galassie primordiali potrebbero contenere quantità di polveri talmente sorprendenti da costringere gli astronomi a rivedere i modelli teorici relativi alle giovani galassie e spingere la conoscenza delle loro proprietà fisiche verso risultati inediti.

Uno studio tutto italiano

Sono le conclusioni alle quali giunge lo studio “JWST unveils heavily obscured (active and passive) sources up to z ∼ 13 pubblicato sul n° 518 della rivista “Monthly Notices of the Royal Astronomical Society” e frutto del lavoro di un team italiano di studiosi dell’Università di Padova e dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (Inaf) sulla scorta dei dati e delle immagini forniti dal telescopio spaziale James Webb (Jwst).

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Da Padova fino a Pisa

Lo studio porta come primo firmatario Giulia Rodighiero, professore associato del Dipartimento di Fisica e Astronomia “Galileo Galilei” dell’Università di Padova, insieme a Laura Bisigello, Edoardo Iani, Antonino Marasco, Andrea Grazian, Francesco Sinigaglia, Paolo Cassata e Carlotta Gruppioni. Le osservazioni in esso contenute accrescono ulteriormente la meraviglia di fronte alle scoperte che il James Webb sta permettendo di fare.

Tutto quello che non si vedeva

Sin dal suo lancio infatti, avvenuto il 25 dicembre 2021, e dalle prime immagini pervenute nel luglio successivo, il telescopio spaziale della Nasa ha fornito immagini spettacolari, conferme su ipotesi scientifiche già formulate, ma soprattutto nuove scoperte che stanno spingendo a rivedere diverse teorie sui fenomeni che caratterizzano le zone più lontane del nostro universo e suscitando nuove domande.

Una luce partita 13 miliardi di anni fa

Una di queste è avvenuta osservando alcune decine delle molte sorgenti extragalattiche finora invisibili e sconosciute sulla cui natura gli esperti stanno ancora discutendo, ma che si ritiene si trovino all’alba del tempo cosmico e alcune siano galassie primordiali la cui luce ha viaggiato per 13 miliardi di anni per giungere fino a noi. Questo rende indispensabile l’utilizzo di strumenti estremamente sensibili ai raggi infrarossi.

La polvere inaspettata

Queste sorgenti sono state selezionate in modo tale da risultare visibili nelle immagini della fotocamera a raggi infrarossi Nircam, a circa 4.5µm, ed invece scomparire a lunghezze d’onda inferiori a 2µm. Il James Webb ha dimostrato per la prima volta che le galassie primordiali potrebbero già contenere quantità sorprendenti di polvere. Abbastanza per rivedere le teorie in materia e approfondire le proprietà fisiche di tali sorgenti.

Rosso intenso

“Guardando le prime immagini profonde di Jwst nel campo Smacs0723 abbiamo individuato una popolazione mista di sorgenti che si trovano a diverse epoche cosmiche – afferma Giulia Rodighiero – molte delle quali presentano una quantità inaspettata di polvere interstellare che le oscura e potrebbe spiegare i loro colori particolarmente rossi. Il processo di accumulo di polvere da parte delle stelle richiede tempo e siamo rimasti molto sorpresi di trovarne grandi quantità in galassie così giovani, con poche centinaia di milioni di anni di età”.

Dove c’è polvere c’è da studiare

Secondo Laura Bisigiello “I risultati della nostra indagine fotometrica sono basati sulle più recenti calibrazioni dello strumento Nircam. Tuttavia, risulta ora fondamentale ottenere una conferma con dati spettroscopici da telescopi come l’Atacama Large Millimeter Array (Alma) e il Jwst stesso, per confermare l’identificazione e la distanza di questi giganti polverosi”. L’origine di questa polvere costituisce una sfida teorica per i modelli teorici e allo stesso tempo rappresenta una questione chiave per comprendere le proprietà fisiche di questi sistemi.

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