Guardando indietro nel tempo con alcuni dei nostri migliori telescopi, gli astronomi hanno trovato una delle galassie più lontane e antiche. Ciò significa che ai suoi tempi d'oro - che gli astronomi stimano circa 750 milioni di anni dopo il Big Bang - stava generando una quantità eccezionalmente grande di stelle nella "alba cosmica", i primi giorni dell'Universo.
"L'alto tasso di formazione stellare rilevato per GN-108036 implica che stava rapidamente aumentando la sua massa circa 750 milioni di anni dopo il Big Bang, quando l'Universo era solo circa il cinque percento della sua età attuale", ha detto Bahram Mobasher, dal Università della California, Riverside. "Questo era quindi un probabile antenato di galassie enormi ed evolute viste oggi".
Un team internazionale di astronomi, guidato da Masami Ouchi dell'Università di Tokyo, in Giappone, ha identificato per la prima volta la galassia remota dopo aver scansionato una grande macchia di cielo con il Subaru Telescope in cima a Mauna Kea alle Hawaii. La sua grande distanza fu poi confermata con il W.M. Keck Observatory, anche su Mauna Kea. Quindi, le osservazioni a infrarossi dei telescopi spaziali Spitzer e Hubble erano cruciali per misurare l'attività di formazione stellare della galassia.
"Abbiamo controllato i nostri risultati in tre diverse occasioni nell'arco di due anni e ogni volta abbiamo confermato la misurazione precedente", ha affermato Yoshiaki Ono, anche dell'Università dell'Università di Tokyo.
Gli astronomi sono stati sorpresi nel vedere un così grande scoppio di formazione stellare perché la galassia è così piccola e da un'era cosmica così precoce. Ai tempi in cui le galassie si stavano formando per la prima volta, nelle prime centinaia di milioni di anni dopo il Big Bang, erano molto più piccole di quanto non siano oggi, non avendo ancora accumulato massa.
Il team afferma che il tasso di produzione stellare della galassia è equivalente a circa 100 soli all'anno. Per riferimento, la nostra galassia della Via Lattea è circa cinque volte più grande e 100 volte più massiccia di GN-108036, ma produce circa 30 volte meno stelle all'anno.
Gli astronomi si riferiscono alla distanza dell'oggetto con un numero chiamato "redshift", che si riferisce a quanto la sua luce si è estesa a lunghezze d'onda più lunghe e rosse a causa dell'espansione dell'universo. Gli oggetti con redshift più grandi sono più lontani e sono visti più indietro nel tempo. GN-108036 ha un redshift di 7.2. Solo una manciata di galassie ha confermato spostamenti verso il rosso superiori a 7 e solo due di questi sono stati segnalati come più distanti di GN-108036.
Circa 380.000 anni dopo il Big Bang, una diminuzione della temperatura dell'Universo causò la penetrazione degli atomi di idrogeno nel cosmo e la formazione di una fitta nebbia che era opaca alla luce ultravioletta, creando ciò che gli astronomi chiamano i secoli oscuri cosmici.
"Finì quando le nubi di gas di idrogeno neutro collassarono per generare stelle, formando le prime galassie, che probabilmente irradiarono fotoni ad alta energia e reionizzarono l'Universo", ha detto Mobasher. "Potenti galassie come GN-108036 potrebbero aver contribuito al processo di reionizzazione, che è responsabile della trasparenza dello Space Magazine."
"La scoperta è sorprendente perché i precedenti sondaggi non avevano trovato galassie così brillanti così presto nella storia dell'universo", ha dichiarato Mark Dickinson del National Optical Astronomy Observatory di Tucson, in Arizona. "Forse quei sondaggi erano troppo piccoli per trovare galassie come GN-108036. Potrebbe essere un oggetto speciale e raro che ci è capitato di catturare durante uno scoppio estremo della formazione stellare. "
Fonti: Science Paper di: Y. Ono et al., Subaru, Spitzer Hubble
