Credito d'immagine: Hubble
Un team internazionale di astronomi potrebbe aver stabilito un nuovo record nello scoprire qual è la galassia più distante conosciuta nell'universo. Situato a circa 13 miliardi di anni luce di distanza, l'oggetto viene visto in un momento solo 750 milioni di anni dopo il big bang, quando l'universo era a malapena il 5% della sua era attuale.
La galassia primordiale fu identificata combinando la potenza del telescopio spaziale Hubble della NASA e dei telescopi W. M. Keck della CARA su Mauna Kea alle Hawaii. Questi grandi osservatori hanno ricevuto una spinta dall'ingrandimento aggiunto di una "lente gravitazionale cosmica" naturale nello spazio che amplifica ulteriormente la luminosità dell'oggetto distante.
È probabile che la galassia appena scoperta sia una giovane galassia che brilla durante la fine del cosiddetto "Medioevo"? il periodo della storia cosmica che si è concluso con le prime galassie e quasar che hanno trasformato l'idrogeno molecolare opaco nell'universo trasparente e ionizzato che vediamo oggi.
La nuova galassia è stata rilevata in una lunga esposizione del vicino ammasso di galassie Abell 2218, scattata con la Advanced Camera for Surveys a bordo del telescopio spaziale Hubble. Questo ammasso è così massiccio che la luce di oggetti distanti che passano attraverso l'ammasso si piega e si amplifica, proprio come una lente d'ingrandimento piega e ingrandisce gli oggetti visti attraverso di esso. Tali "telescopi" gravitazionali naturali consentono agli astronomi di vedere oggetti estremamente distanti e deboli che altrimenti non potrebbero essere visti. La galassia estremamente debole è così lontana che la sua luce visibile è stata allungata in lunghezze d'onda infrarosse, rendendo le osservazioni particolarmente difficili.
"Mentre cercavamo galassie lontane ingigantite da Abell 2218, abbiamo rilevato una coppia di immagini sorprendentemente simili la cui disposizione e colore indicano un oggetto molto distante", ha detto l'astronomo Jean-Paul Kneib (Observatoire Midi-Pyrénées e Caltech), che è al comando autore che riporta la scoperta in un prossimo articolo nel diario astrofisico.
L'analisi di una sequenza di immagini di Hubble indica che l'oggetto si trova tra un redshift di 6.6 e 7.1, rendendolo la fonte più distante attualmente conosciuta. Tuttavia, le lunghe esposizioni nell'ottico e nell'infrarosso effettuate con gli spettrografi sui telescopi Keck da 10 metri suggeriscono che l'oggetto ha uno spostamento verso l'estremità superiore di questo intervallo, intorno allo spostamento verso il rosso 7.
Lo spostamento verso il rosso è una misura di quanto le lunghezze d'onda della luce vengono spostate su lunghezze d'onda più lunghe. Maggiore è lo spostamento della lunghezza d'onda verso le regioni più rosse dello spettro, più distante è l'oggetto.
"La galassia che abbiamo scoperto è estremamente debole, e verificare la sua distanza è stata un'avventura straordinariamente impegnativa", ha affermato il dott. Kneib. “Senza l'ingrandimento di 25 offerto dal cluster in primo piano, questo oggetto iniziale non avrebbe potuto essere identificato o studiato in alcun dettaglio con gli attuali telescopi disponibili. Anche con l'aiuto della lente cosmica, la scoperta è stata possibile solo spingendo i nostri attuali osservatori ai limiti delle loro capacità! ”
Usando la combinazione dell'alta risoluzione di Hubble e del grande ingrandimento della lente cosmica, gli astronomi stimano che questo oggetto, sebbene molto piccolo? solo 2000 anni luce di diametro? sta formando stelle in modo estremamente attivo. Tuttavia, due proprietà intriganti della nuova fonte sono l'apparente mancanza della linea di emissione dell'idrogeno tipicamente luminosa e la sua intensa luce ultravioletta che è molto più forte di quella vista nelle galassie che formano le stelle più vicine.
"Le proprietà di questa lontana fonte sono molto eccitanti perché, se verificate da ulteriori studi, potrebbero rappresentare il segno distintivo di un sistema stellare davvero giovane che ha posto fine al Medioevo", ha aggiunto il dott. Richard Ellis, Steele professore di astronomia a Caltech, e un coautore nell'articolo.
Il team è incoraggiato dal successo della loro tecnica e prevede di continuare la ricerca di altri esempi guardando attraverso altre lenti cosmiche nel cielo. L'eccezionale risoluzione di Hubble lo rende ideale per tali ricerche.
"Stimare l'abbondanza e le proprietà caratteristiche delle fonti nei primi tempi è particolarmente importante per capire come l'universo si è reionizzato, ponendo così fine al Medioevo", ha dichiarato Mike Santos, ex studente laureato della Caltech, ora ricercatore post-dottorato presso l'Istituto di Astronomia, Cambridge, Regno Unito. “La lente cosmica ci ha dato una prima occhiata in questa epoca importante. Ora siamo ansiosi di saperne di più trovando ulteriori esempi, anche se senza dubbio sarà una sfida. ”
"Stiamo esaminando le prime prove dei nostri antenati sull'albero evolutivo dell'intero universo", ha affermato il dott. Frederic Chaffee, direttore dell'Osservatorio W. Keck, sede dei gemelli telescopici Keck da 10 metri che hanno confermato la scoperta. "I telescopi sono macchine del tempo virtuali, che consentono ai nostri astronomi di guardare indietro alla storia antica del cosmo, e queste meravigliose osservazioni sono dei primi tempi ancora."
Il team di Caltech che riferisce della scoperta è composto da Dr. Jean-Paul Kneib, Richard S. Ellis, Michael R. Santos e Johan Richard. Drs. Kneib e Richard servono anche l'Osservatorio Midi-Pirenei di Tolosa, in Francia. Dr. Santos rappresenta anche l'Istituto di Astronomia, Cambridge, Regno Unito.
Il finanziamento pubblico per questo progetto è stato fornito in parte dalla sovvenzione GSRP della NASA NGT5-50339 e dalla sovvenzione STScI della NASA HST-GO-09452.01-A.
L'Osservatorio W. Keck è gestito dalla California Association for Research in Astronomy (CARA), una partnership scientifica tra il California Institute of Technology (Caltech), l'Università della California e la National Aeronautics and Space Administration (NASA). Lo Space Telescope Science Institute (STScI) è gestito dall'Associazione delle Università per la Ricerca in Astronomia, Inc. (AURA), per la NASA, sotto contratto con il Goddard Space Flight Center, Greenbelt, MD. Il telescopio spaziale Hubble è un progetto di cooperazione internazionale tra la NASA e l'Agenzia spaziale europea (ESA).
Fonte originale: Hubble News Release
