Stelle Nate appena 250 Milioni di Anni dopo il Big Bang

Stelle Nate appena 250 Milioni di Anni dopo il Big Bang

Gli astronomi hanno utilizzato osservazioni dell’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) e del Very Large Telescope (VLT) dell’ESO per scoprire che la formazione stellare nella remota galassia MACS1149-JD1 è iniziata sorprendentemente presto, appena 250 milioni di anni dopo il Big Bang. Questa rilevazione fa retrocedere nel tempo le frontiere dell’Universo osservabile. I risultati dello studio sono stati pubblicati su Nature.

Un team internazionale di astronomi ha utilizzato il telescopio ALMA per osservare la galassia MACS1149-JD1, rilevando un bagliore molto debole dell’ossigeno ionizzato presente nella galassia. Secondo il team il segnale è stato emesso circa 13,3 miliardi di anni fa, soltanto 500 milioni di anni dopo il Big Bang. La presenza di ossigeno è un indizio evidente del fatto che nella galassia deve essere esistita una generazione di stelle ancora più antiche. “Ero entusiasta nell’osservare il segnale dell’ossigeno nei dati di ALMA”, afferma Takuya Hashimoto, a guida dello studio. “Questa rilevazione fa retrocedere nel tempo le frontiere dell’Universo osservabile”. Il Very Large Telescope (VLT) ha rilevato inoltre un debole segnale derivante dall’emissione dell’idrogeno.

“Osserviamo questa galassia in un periodo in cui il cosmo aveva un’età di soli 500 milioni di anni, eppure presenta una popolazione stellare già matura”, spiega Nicolas Laporte dell’University College London (UCL). “Possiamo utilizzare questa galassia per sondare un periodo della storia cosmica primordiale, completamente inesplorato”. Per un certo periodo successivo al Big Bang l’ossigeno non era presente nel cosmo: si è formato in seguito a processi di fusione avvenuti nel cuore delle prime stelle e quando queste stelle sono morte. La rilevazione di ossigeno in MACS1149-JD1 indica che queste generazioni di stelle primordiali si erano già formate e avevano già prodotto ossigeno appena 500 milioni di anni dopo l’inizio dell’Universo.

Ma per scoprire quando è avvenuta la formazione di queste prime stelle, il team ha ricostruito la storia della galassia MACS1149-JD1 utilizzando dati nell’infrarosso raccolti dai telescopi Hubble e Spitzer, scoprendo che la luminosità osservata della galassia può essere spiegata da modelli secondo cui l’inizio della nascita delle stelle corrisponde ad appena 250 milioni di anni dopo il Big Bang. La maturità delle stelle osservate in MACS1149-JD1 porta a domandarsi quando siano emerse le prime galassie dal periodo dell’alba cosmica. Determinando l’età di questa galassia, in effetti gli astronomi hanno scoperto che esistevano già galassie prima di quelle che siamo in grado di osservare direttamente. Ci stiamo avvicinando alla nascita delle prime stelle, e questo significa, dal momento che siamo fatti di materia stellare, risalire alle nostre origini più remote.
[ Barbara Bubbi ]

Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), NASA/ESA Hubble Space Telescope, W. Zheng (JHU), M. Postman (STScI), the CLASH Team, Hashimoto et al.

http://www.eso.org/public/news/eso1815/