Da un comunicato della Royal Astronomical Society:
Gli astronomi hanno trovato le prime prove conclusive di un'impennata drammatica nella nascita delle stelle in una popolazione recentemente scoperta di enormi galassie nell'Universo primordiale. Le loro misurazioni confermano l'idea che le stelle si siano formate più rapidamente circa 11 miliardi di anni fa, o circa tre miliardi di anni dopo il Big Bang, e che il tasso di formazione stellare sia molto più veloce di quanto si pensasse.
Gli scienziati hanno utilizzato l'osservatorio spaziale Herschel dell'Agenzia spaziale europea, un telescopio a infrarossi con uno specchio di 3,5 m di diametro, lanciato nel 2009. Hanno studiato in dettaglio gli oggetti distanti con la fotocamera SPIRE (Spectral and Photometric Imaging Receiver), ottenendo solide prove che il le galassie stanno formando stelle ad un ritmo incredibile e hanno grandi riserve di gas che alimenteranno la formazione stellare per centinaia di milioni di anni.
Il dott. Scott Chapman, dell'Institute of Astronomy di Cambridge, ha presentato i nuovi risultati in un articolo in un'edizione speciale della rivista Monthly Monthly della Royal Astronomical Society incentrata sui risultati di Herschel.
Scott commenta "Queste misurazioni di Herschel-SPIRE hanno rivelato che la nuova popolazione di galassie è più calda del previsto, a causa della formazione di stelle molto più rapidamente di quanto credessimo in precedenza."
Le galassie sono così distanti che la luce che rileviamo da loro viaggia da oltre 11 miliardi di anni. Ciò significa che li vediamo come erano circa tre miliardi di anni dopo il Big Bang. La chiave per i nuovi risultati è la recente scoperta di un nuovo tipo di galassia estremamente luminosa nell'Universo primordiale. Queste galassie sono molto deboli alla luce visibile, poiché le stelle appena formate sono ancora avvolte nelle nuvole di gas e polvere all'interno delle quali sono nate. Questa polvere cosmica, che ha una temperatura di circa -240 ° C, è molto più luminosa alle lunghezze d'onda dell'infrarosso più lunghe osservate dal satellite Herschel.
Un tipo di galassia correlato è stato scoperto per la prima volta nel 1997 (ma non ben compreso fino al 2003) utilizzando la fotocamera "SCUBA" collegata al James Clerk Maxwell Telescope alle Hawaii, che rileva le radiazioni emesse a lunghezze d'onda anche inferiori al millimetro. Ma si pensava che queste lontane "galassie sub-millimetriche" rappresentassero solo metà dell'immagine della formazione stellare nell'Universo primordiale. Poiché SCUBA rileva preferibilmente oggetti più freddi, è stato suggerito che potrebbero esistere galassie simili con temperature leggermente più calde ma che sono passate in gran parte inosservate.
Il dottor Chapman e altri hanno misurato le loro distanze usando il telescopio ottico Keck alle Hawaii e l'osservatorio sub-millimetrico Plateau de Bure in Francia, ma non sono stati in grado di dimostrare che erano in preda alla rapida formazione stellare.
Herschel è il primo telescopio in grado di rilevare queste galassie al culmine della loro produzione, quindi il Dr. Chapman ha unito le forze con il team "HerMES", guidato dal Professor Seb Oliver dell'Università del Sussex e dal Dr. Jamie Bock a Caltech che erano intraprendendo il più grande rilevamento di galassie con Herschel.
Con le osservazioni di Herschel, incentrate su circa 70 galassie nella costellazione dell'Orsa Maggiore, gli scienziati hanno acquisito le prove mancanti per confermare che queste galassie rappresentano un episodio cruciale nell'accumulo di grandi galassie intorno a noi oggi, come la nostra Lattea Modo.
Il membro del team, il professor Rob Ivison dell'Università di Edimburgo, spiega l'importanza dei nuovi risultati. "Con i dati che avevamo in precedenza, non potevamo dire esattamente da dove provenga la luce infrarossa di queste galassie. Ma usando SPIRE possiamo vedere che questa è la firma della formazione stellare ”.
Le nuove galassie hanno tassi prodigiosi di formazione stellare, molto più alti di qualsiasi cosa si veda nell'universo attuale. Probabilmente si svilupparono attraverso incontri violenti tra galassie finora indisturbate, dopo che le prime stelle e frammenti di galassie si erano già formati. Tuttavia, lo studio di questi nuovi oggetti offre agli astronomi uno spaccato delle prime epoche della formazione stellare dopo il Big Bang.
Il collega del team, il dott. Isaac Roseboom dell'Università del Sussex, riassume il lavoro. "È stato sorprendente e sorprendente vedere le osservazioni di Herschel-SPIRE scoprire una popolazione così drammatica di galassie mai viste prima". Il professor Seb Oliver, anch'egli del Sussex, aggiunge: “Siamo davvero sorpresi dalla straordinaria capacità di Herschel di sondare l'universo distante. Questo lavoro di Scott Chapman ci dà una vera idea di come il cosmo appariva all'inizio della sua vita. ”
Con la nuova scoperta, gli astronomi guidati dal Regno Unito hanno fornito un censimento molto più accurato di alcune delle galassie più estreme dell'Universo al culmine della loro attività. Le osservazioni future indagheranno i dettagli della fonte di energia delle galassie e cercheranno di stabilire come si svilupperanno una volta terminate le loro intense esplosioni di attività.
