Osservata una delle galassie più antiche dell'Universo

Vedete quel piccolo puntino rosso nella sezione in basso a destra dell'immagine? Guardatelo con attenzione, perché potrebbe essere uno degli oggetti più antichi che l'occhio umano abbia mai visto.

La luce proveniente da questa galassia ha viaggiato per 13,2 miliardi di anni luce prima di essere raccolta dagli specchi dei telescopi spaziali Spitzer e Hubble. La scoperta è stata consentita grazie al fenomeno delle lenti gravitazionali, che ha ingrandito la galassia e ne ha aumentato la luminosità, rendendola visibile ai nostri telescopi in orbita.

«Questa galassia è l'oggetto più lontano mai osservato con una simile qualità» ha commentato Wei Zheng della Johns Hopkins University di Baltimora. «Futuri studi su questa galassia e su altre simili che speriamo di scoprire ci consentiranno di studiare gli oggetti più antichi dell'Universo e capire come l'età oscura sia finita».

Per età oscura si intende il periodo in cui l'Universo era completamente buio. Ma non perché non ci fossero le stelle o i fotoni: c'erano entrambi, ma l'Universo era talmente denso – c'era tutta la materia che vediamo oggi in uno spazio molto ristretto – che proprio i fotoni non riuscivano ad emergere. Lentamente, poi, l'Universo continuò ad espandersi finché la sua densità non permise ai fotoni di «scappare via» e rendersi visibili.

«In quel piccolo spazio c'era già tutta la materia di oggi, talmente densa che i fotoni non riuscivano ad emergere» ha spiegato l'astrofisico Giovanni Bignami in una recente intervista con il nostro sito, in cui ha risposto ad alcune domande poste da voi lettori. «In quel momento, la densità e la temperatura diminuirono e l'Universo diventò di colpo trasparente e visibile».

«In sostanza, durante l'era della reionizzazione, l'Universo si accese» ha commentato Leonidas Moustakas del JPL.

Hubble ha osservato la galassia a quattro diverse lunghezze d'onda sia visibili che infrarosse. Spitzer ha aggiunto una quinta lunghezza d'onda anch'essa dell'infrarosso per confermare la scoperta.

Com'è stato possibile osservare una galassia così lontana? Essendo oltre il limite delle capacità dei nostri telescopi, gli astronomi sono stati fortunati a trovare un enorme ammasso galattico posto esattamente tra noi e la galassia MACS 1149–JD, che è stata così amplificata ben 15 volte grazie all'effetto della lente gravitazionale.

Gli astronomi spesso misurano la distanza di un corpo così lontano con il redshift – lo spostamento verso il rosso. In pratica, anche se le prime stelle hanno emesso quasi solamente emissioni visibili e ultraviolette, queste emissioni giungono a noi sotto forma di radiazione infrarossa. Questo perché l'Universo si sta espandendo ad una velocità sempre più elevata e, così facendo, tira e allunga tutto ciò che può. Essendo le radiazioni sostanzialmente delle onde, esse – anche se la distanza tra le due creste (la lunghezza d'onda) è minima – sono allungate e deformate, rendendole visibili solo alla lunghezza d'onda dell'infrarosso. Il redshift della galassia MCS 1149–JD è pari a 9,6.