Rivoluzione cosmica: WEBB svela i segreti delle galassie primordiali!

Esplorando i misteri dell’universo primordiale con il telescopio James Webb

Il telescopio spaziale James Webb (JWST) si sta rivelando uno strumento inestimabile per svelare i segreti più profondi dell’universo, aprendo nuove finestre sull’origine e l’evoluzione delle galassie e sulla natura elusiva della materia oscura. Grazie alla sua capacità di osservare l’universo nell’infrarosso con una precisione senza precedenti, Webb sta fornendo dati cruciali che stanno sfidando e perfezionando le nostre teorie cosmologiche.

Uno degli obiettivi principali di Webb è lo studio dell’Ammasso Proiettile, una struttura cosmica situata a 3,8 miliardi di anni luce dalla Terra, nella costellazione della Carena. Questo ammasso è il risultato di una collisione catastrofica tra due enormi ammassi di galassie avvenuta miliardi di anni fa. Le osservazioni di Webb, effettuate con la Near Infrared Camera (NIRCam), hanno permesso di ottenere immagini estremamente dettagliate della regione centrale dell’Ammasso Proiettile, rivelando la distribuzione della materia oscura con una precisione mai raggiunta prima.

L’Ammasso Proiettile agisce come una lente gravitazionale, amplificando e distorcendo la luce proveniente da galassie ancora più lontane. Analizzando queste distorsioni, gli astronomi possono mappare la distribuzione della massa invisibile, ovvero la materia oscura, che costituisce la maggior parte della massa dell’universo. I rilevamenti di Webb hanno confermato l’interazione esclusivamente gravitazionale della materia oscura, circoscrivendo ulteriormente le ipotesi teoriche sulla sua essenza.

La formazione dei dischi galattici: uno sguardo indietro nel tempo

Oltre allo studio della materia oscura, Webb sta fornendo informazioni preziose sull’origine e l’evoluzione delle galassie a disco, come la nostra Via Lattea. Un gruppo di astronomi ha analizzato i dati conservati di Webb per esaminare 111 galassie a disco osservate di profilo, risalenti a oltre 11 miliardi di anni fa. L’obiettivo era comprendere come queste galassie abbiano sviluppato la loro struttura caratteristica, composta da un disco sottile e un disco spesso.

I risultati di questa ricerca suggeriscono che le galassie iniziano a formarsi con un disco massiccio, seguito successivamente dalla creazione di un disco più sottile. Il momento di questa trasformazione è legato alla massa della galassia: quelle con massa maggiore hanno sviluppato il disco sottile circa 8 miliardi di anni fa, mentre quelle meno massicce circa 4 miliardi di anni fa.

Questi esiti sono stati verificati comparando i dati di Webb con le osservazioni del movimento dei gas ottenute dal telescopio Alma dell’Eso. Lo scenario che si delinea è quello di un disco di gas agitato nelle prime fasi di vita di una galassia. Questo gas instabile favorisce la nascita di numerose stelle e la conseguente formazione del disco spesso. Man mano che il tempo passa, l’evoluzione delle stelle contribuisce a stabilizzare il gas, da cui si origina un disco sottile che si sovrappone a quello preesistente.

Webb e la ricostruzione della storia galattica

La capacità di Webb di osservare galassie lontane con una nitidezza senza precedenti ha permesso agli astronomi di identificare dischi sottili e spessi in galassie ben al di fuori del nostro universo locale, alcune delle quali risalgono fino a 10 miliardi di anni fa. Questo ha aperto nuove prospettive sulla comprensione dei processi alla base della formazione dei dischi galattici nel corso della storia cosmica.

Le osservazioni di Webb hanno messo in luce una progressione costante: nelle prime ere cosmiche, molte galassie sembrano aver posseduto un unico disco massiccio, mentre in epoche successive è emersa con maggiore frequenza una conformazione a doppio strato, con l’aggiunta di un disco sottile. Ciò suggerisce che, durante l’evoluzione dell’universo, le galassie avrebbero inizialmente sviluppato un disco spesso, seguito dalla comparsa del disco sottile al suo interno.

Tuttavia, nelle galassie con massa superiore, il disco sottile sembra essersi formato prima, indicando uno sviluppo più complesso e probabilmente legato alla loro maggiore capacità di attrarre materia e generare stelle in tempi più rapidi. Stando allo studio, le galassie paragonabili per dimensioni alla Via Lattea avrebbero iniziato a sviluppare il loro disco sottile intorno a 8 miliardi di anni fa.

Un futuro di scoperte: il telescopio Nancy Grace Roman

In un futuro prossimo, grazie al telescopio spaziale Nancy Grace Roman della NASA, la cui attivazione è preventivata non oltre maggio 2027, i ricercatori potranno disporre di immagini ancora più ampie nella banda del vicino infrarosso.

Verso una comprensione più profonda dell’universo

L’esplorazione dell’universo primordiale attraverso gli occhi del telescopio James Webb ci sta conducendo verso una comprensione più profonda dei misteri cosmici. Dalla natura elusiva della materia oscura alla formazione e all’evoluzione delle galassie, Webb sta fornendo dati cruciali che stanno sfidando e perfezionando le nostre teorie cosmologiche.
Una nozione base di space economy applicabile a questo tema è il concetto di ritorno sull’investimento (ROI) in termini di conoscenza scientifica e tecnologica. Gli investimenti in missioni spaziali come quella del telescopio Webb generano un flusso di nuove scoperte e innovazioni che possono avere applicazioni in diversi settori, dalla medicina all’ingegneria.

Una nozione di space economy avanzata è il concetto di esternalità positive. Le missioni spaziali, oltre a generare conoscenza scientifica, creano anche esternalità positive, ovvero benefici indiretti che si estendono a tutta la società. Ad esempio, lo sviluppo di nuove tecnologie per l’esplorazione spaziale può portare alla creazione di nuovi posti di lavoro e alla crescita economica.
Riflettiamo: quanto siamo disposti a investire nella conoscenza? Quanto valore diamo alla scoperta dei segreti dell’universo? Le risposte a queste domande definiranno il futuro della space economy e il nostro ruolo nell’esplorazione del cosmo.
Il lasso temporale di tale trasformazione è intrinsecamente collegato alla quantità di massa contenuta nella galassia: quelle più consistenti hanno visto la comparsa del disco sottile all’incirca 8 miliardi di anni or sono, mentre per quelle meno corpose ciò è avvenuto intorno ai 4 miliardi di anni.

Viceversa, nelle galassie più massive, la formazione del disco sottile sembra essere antecedente, il che suggerisce uno sviluppo più articolato, verosimilmente legato alla loro accresciuta capacità di attrarre materia circostante e di dare vita a nuove stelle in tempi più ristretti.

In base a quanto emerso dalla ricerca, galassie di dimensioni comparabili alla nostra Via Lattea avrebbero cominciato a strutturare il loro disco sottile approssimativamente 8 miliardi di anni addietro.
*Questi studi ci ricordano quanto sia vasto e complesso l’universo e quanto ancora ci sia da scoprire. La space economy, con i suoi investimenti in tecnologie spaziali avanzate come il telescopio Webb, sta giocando un ruolo fondamentale in questa esplorazione, aprendo nuove frontiere per la conoscenza e l’innovazione.