Dove Hubble vedeva una grande galassia nell’Universo primordiale, ora la potenza del Webb svela un ammasso di galassie più piccole che interagiscono tra loro. È questo l’asso nella manica che ha permesso al telescopio di Nasa, Esa e Csa di risolvere uno dei misteri più sconcertanti dell’astronomia: perché riusciamo a rilevare l’emissione di idrogeno nel primo Universo quando, in teoria, dovrebbe rimanere intrappolata nel gas incontaminato formatosi dopo il Big-Bang.
Questa emissione di idrogeno, chiamata emissione Lyman-α, giunge fino a noi dalle primissime galassie caratterizzate da una forte attività stellare. Ciò nonostante le prime galassie siano avvolte dal gas neutro incontaminato che dovrebbe fungere da trappola per essa, assorbendola e disperdendola molto efficacemente.
Gli astronomi si sono dunque chiesti come sia possibile che questa emissione di idrogeno venga osservata.
L’alta sensibilità di Webb individua attorno alla galassia EGSY8p7 due galassie compagne, laddove le osservazioni precedenti vedevano solo una galassia più grande al suo posto.
Webb ha trovato ora una soluzione a questo dilemma, scovando con lo strumento NirCam piccoli e deboli oggetti che circondano proprio le giovani galassie che mostrano la misteriosa emissione. In confronto alle osservazioni di Hubble, queste galassie primordiali sembrano essere, infatti, molto più affollate di quanto si pensasse finora, con numerose galassie piccole e deboli in interazione tra loro nell’ambiente circostante. L’elevato tasso delle fusioni tra queste esigue galassie dell’Universo primordiale ora svelate, processo precedentemente non osservato da Hubble, risulterebbe la chiave per spiegare l’emissione misteriosa di idrogeno delle prime galassie del cosmo.
Sfruttando simulazioni al computer all’avanguardia, il team ha scoperto che il rapido accumulo di massa stellare attraverso le fusioni di galassie determina una forte emissione di idrogeno e facilita la fuoriuscita di tale radiazione attraverso canali liberati dall’abbondante gas neutro che circonda le prime galassie.
La scoperta, descritta in un articolo pubblicato su Nature Astronomy, è avvenuta grazie alla straordinaria combinazione di risoluzione angolare e sensibilità di Webb.
Immagine in evidenza: immagine NirCam con uno zoom sulle piccole galassie in interazione svelate dal Webb attorno alla galassia EGSY8p7 dell’Universo primordiale che emette l’emissione di idrogeno Lyman-α. Crediti: