Usando il telescopio spaziale Hubble e il Very Large Telescope (VLT), gli astronomi hanno guardato indietro per trovare la galassia più lontana finora. "Stiamo osservando una galassia che esisteva essenzialmente quando l'Universo aveva solo circa 600 milioni di anni e stiamo osservando questa galassia - e l'Universo - 13,1 miliardi di anni fa", ha dichiarato il Dr. Matt Lehnert dell'Osservatorio di Parigi, che è l'autore principale di un nuovo articolo su Nature. “All'epoca le condizioni erano piuttosto diverse. L'immagine di base in cui è incorporata questa scoperta è che questa è l'epoca in cui l'Universo è passato da in gran parte neutrale a sostanzialmente ionizzato. "
Lehnert e un team internazionale hanno usato il VLT per fare osservazioni di follow-up sulla galassia - chiamata UDFy-38135539 - che le osservazioni di Hubble nel 2009 avevano rivelato. Gli astronomi hanno analizzato il tenue bagliore della galassia per misurarne la distanza e l'età. Questa è la prima osservazione confermata di una galassia la cui luce emerge dalla reionizzazione dell'Universo.
Il periodo di reionizzazione è circa il più lontano nel tempo che gli astronomi possono osservare. Il Big Bang, 13,7 miliardi di anni fa, ha creato un universo caldo e oscuro. Circa 400.000 anni dopo, le temperature si raffreddarono, elettroni e protoni si unirono per formare idrogeno neutro e l'oscurità si schiarì. Qualche tempo prima di 1 miliardo di anni dopo il Big Bang, l'idrogeno neutro iniziò a formare stelle nelle prime galassie, che irradiavano energia e trasformavano l'idrogeno in ionizzato. Sebbene non fosse la densa zuppa di plasma del periodo precedente, subito dopo il Big Bang, questa formazione di galassie iniziò l'epoca della reionizzazione, eliminando la nebbia opaca dell'idrogeno che riempiva il cosmo in questo primo periodo.
"L'intera storia dell'Universo proviene dalla reionizzazione", ha detto Lehnert durante un briefing stampa online. “La materia oscura che pervade l'Universo iniziò a trascinare il gas e formò le prime galassie. Quando le galassie iniziarono a formarsi, reionizzò l'Universo. "
UDFy-38135539 è circa 100 milioni di anni luce più lontano del precedente oggetto più distante, un lampo di raggi gamma.
Studiare queste prime galassie è estremamente difficile, ha detto Lehnert, poiché la luce fioca cade principalmente nella parte infrarossa dello spettro perché la sua lunghezza d'onda è stata allungata dall'espansione dell'Universo - un effetto noto come redshift. Durante il periodo di meno di un miliardo di anni dopo il Big Bang, la nebbia di idrogeno che pervase l'Universo assorbì la feroce luce ultravioletta delle giovani galassie.
La nuova Wide Field Camera 3 sul NASA / ESA Hubble Space Telescope ha scoperto diversi oggetti candidati nel 2009 e con 16 ore di osservazioni utilizzando il VLT, il team è stato in grado di rilevare il debole bagliore dell'idrogeno in uno spostamento verso il rosso di 8.6.
Il team ha utilizzato lo strumento spettroscopico a infrarossi SINFONI sul VLT e un tempo di esposizione molto lungo.
"Misurare lo spostamento verso il rosso della galassia più lontana finora è di per sé molto eccitante", ha affermato la coautrice Nicole Nesvadba (Institut d'Astrophysique Spatiale), "ma le implicazioni astrofisiche di questo rilevamento sono ancora più importanti. Questa è la prima volta che sappiamo per certo che stiamo guardando una delle galassie che ha eliminato la nebbia che aveva riempito il primissimo Universo. "
Una delle cose sorprendenti di questa scoperta è che il bagliore di UDFy-38135539 sembra non essere abbastanza forte da solo per eliminare la nebbia di idrogeno. "Ci devono essere altre galassie, probabilmente più deboli e meno massicci compagni vicini di UDFy-38135539", ha detto il co-autore Mark Swinbank della Durham University, "che ha anche contribuito a rendere trasparente lo spazio attorno alla galassia. Senza questo ulteriore aiuto, la luce della galassia, per quanto brillante, sarebbe rimasta intrappolata nella nebbia dell'idrogeno circostante e non saremmo stati in grado di rilevarla. "
Fonti: ESO, conferenza stampa
