È grazie alla luce se ai nostri occhi si svela ciò che ci circonda; ma se un piccolo oggetto si trova dietro a una sorgente luminosa, questa è in grado anche di nascondercelo.
Questo vale anche nello spazio, come è mostrato dall’ultima scoperta del telescopio James Webb.
Indagando nell’universo primordiale la galassia SPT0418-47, struttura polverosa tra le più splendenti per la sua energica formazione stellare, gli astronomi della Cornell University hanno scovato dietro a questa sorgente luminosa una compagna finora a noi nascosta. Etichettata come SPT0418-SE, la nuova galassia dista solo 16 mila anni luce da SPT0418-47, dieci volte meno la distanza tra la Via Lattea e le Nubi di Magellano, nostre galassie satelliti.
La forte vicinanza che emerge dalla ricerca, pubblicata su The Astrophysical Journal Letters, suggerisce che le due galassie, SPT0418-47 e SPT0418-SE, sono destinate a interagire e, molto probabilmente, a fondersi.
La scoperta permetterà di comprendere meglio come le prime galassie nel giovane universo si siano evolute in strutture più grandi.
La galassia SPT0418-47, verso cui il James Webb ha puntato il proprio sguardo all’infrarosso, è una struttura nel giovane universo sorprendentemente simile alla nostra Via Lattea e a noi nota solo da tre anni: scoperta nel 2020 grazie all’interferometro Alma, in Cile, nelle sue immagini questa galassia appare come se fosse un anello di fuoco quasi perfetto.
Chiamato ‘anello di Einstein’, questo fenomeno consiste nella deformazione della luce emessa da una sorgente, in questo caso SPT0418-47, a causa dell’effetto lente gravitazionale provocato da un oggetto massiccio situato tra la sorgente osservata e noi.
Nelle immagini di Alma, la luce della galassia ora scoperta dal James Webb era stata fino a oggi percepita solo come un rumore casuale.
Sopra, l’identificazione delle masse di luce della galassia SPT0418-SE dietro l’anello di Einstein e, in basso, gli spettri raccolti da NirSpec di Webb. Crediti: Bo Peng et alter, 2023.
Scansionando le nuove immagini raccolte dal James Webb di SPT0418-47, i ricercatori hanno individuato chiaramente delle masse di luce vicino al bordo esterno dell’anello di fuoco. In seguito, lo studio dei dati spettrali delle immagini dello strumento NirSpec di Webb, ha permesso di identificare una nuova massa luminosa, questa volta all’interno dell’anello.
Queste due nuove fonti, da 8 a 16 volte più deboli rispetto a SPT0418-47, sono entrambe tracce deformate della galassia nascosta, la quale ha dunque subìto a sua volta l’effetto lente gravitazionale per mano della galassia ad anello in primo piano.
Oltre ad aver svelato una nuova galassia, l’analisi spettrale effettuata con il James Webb ha permesso un’ulteriore importante scoperta: nonostante un’età stimata in 1,4 miliardi di anni, questa giovane compagna si rivela sorprendentemente ricca di elementi pesanti – carbonio, ossigeno e azoto – risultando paragonabile al nostro Sole, stella con 4 miliardi di anni e con alle spalle il doppio in termini di evoluzione delle generazioni stellari precedenti.
Un’osservazione del tutto inaspettata per galassie indagate in un universo con un’età inferiore a 1,5 miliardi di anni.
Immagine in evidenza: la galassia SPT0418-47 osservata da Alma nel 2020 e percepita tramite il fenomeno chiamato ‘anello di Einstein’. Crediti: Alma (Eso/Naoj/Nrao), Rizzo et al.