TUFFO NEL PASSATO A REDSHIFT 10

Microgalassia nella lente di Pandora

Individuata dal telescopio spaziale Hubble, grazie al lensing gravitazionale dovuto all’ammasso Abell 2744, una piccola galassia risalente a quando l’universo aveva appena il 3 percento dell’età attuale, dunque un’epoca contigua a quella della reionizzazione

L’immagine catturata da Hubble dell’ammasso Abell 2744. I tre riquadri, indicati dalle lettere ‘a’, ‘b’ e ‘c’ e ingranditi sulla destra, rappresentano altrettante immagini della stessa, piccola, galassia retrostante, amplificata e suddivisa in tre dall’effetto di lente gravitazionale dovuto all’ammasso. Crediti: NASA/ESA, A. Zitrin (California Institute of Technology, USA)

L’immagine catturata da Hubble dell’ammasso Abell 2744. I tre riquadri, indicati dalle lettere ‘a’, ‘b’ e ‘c’ e ingranditi sulla destra, rappresentano altrettante immagini della stessa, piccola, galassia retrostante, amplificata e suddivisa in tre dall’effetto di lente gravitazionale dovuto all’ammasso. Crediti: NASA/ESA, A. Zitrin (Caltech)

Alla faccia del vintage… Per la gioia degli innumerevoli fan che lo vogliono tenere in vita a tutti i costi, e in barba al programma di rottamazione che lo attende una volta che il James Webb Space Telescope sarà in orbita, più la data di scadenza s’avvicina, più il telescopio spaziale Hubble sembra riuscire a dare il meglio di sé. L’ultima prodezza del Babe Ruth dello spazio è il ritrovamento d’una galassia così debole e lontana – dunque così antica – che nemmeno si riesce a stabilirne la distanza con il tradizionale metodo spettroscopico di misura dello spostamento verso il rosso. Tutto sembra però indicare, con un livello di confidenza – dicono gli scienziati –  del 95 percento, che risalga a quando l’universo aveva sì e no mezzo miliardo di anni. Praticamente a ridosso della reionizzazione, l’epoca in cui il cosmo divenne trasparente.

Ma come è riuscito Hubble a catturarne la flebile radiazione elettromagnetica? Lo sguardo è quello solito dei due “occhi” da record: la Wide Field Camera 3 e la Advanced Camera for Surveys. Per quanto siano una coppia di strumenti senza rivali, però, nemmeno loro potevano riuscire a intercettare i fotoni emessi da un oggetto non solo così remoto ma anche così minuscolo. La galassia individuata da Hubble è infatti di quelle formato tascabile sia in peso che in altezza: la sua massa stimata è di “appena” 40 milioni di soli, e quanto a dimensioni, con i suoi 850 anni luce d’estensione, è circa 500 volte più piccola della Via Lattea.

Per vederla ci voleva una lente d’ingrandimento. Ed è proprio attraverso una fra le lenti – gravitazionali, in questo caso – più famose del cosmo, l’ammasso di galassie Abell 2744, noto come ammasso di Pandora, che Hubble ha scovato la sua preda. Deflessa dal campo gravitazionale dell’ammasso, la rotta dei fotoni provenienti dalla remota sorgente, viaggiando verso la Terra, è stata distorta in modo tale da farci vedere tre galassie al posto di una, con ciascuna delle tre immagini fino a 10 volte più grande e luminosa di quanto non ci apparirebbe la sorgente senza l’effetto di lensing gravitazionale.

Non solo: la separazione in tre distinte immagini ha giocato un ruolo chiave anche nella stima della distanza della piccola galassia. Non potendo affidarsi a misure spettroscopiche, infatti, gli astronomi hanno valutato l’età – e dunque la lontananza nello spazio-tempo – della sorgente con il metodo dell’analisi del colore: più una galassia è rossa, più è distante. Un metodo comodo ma non del tutto attendibile, almeno non se usato da solo. Ecco così che entra in gioco la suddivisione in tre: la separazione angolare introdotta dall’effetto di lente gravitazionale tende infatti ad aumentare con la distanza dell’oggetto dall’osservatore, offrendo così ai ricercatori una seconda stima, indipendente da quella basata sul colore, della lontananza della galassia. Risultato: z = 10. Dove la lettera ‘z’ (il cosiddetto redshift) indica quanto si è “stirato” lo spazio-tempo, dunque indirettamente quanto siamo distanti dall’oggetto osservato: in questo caso, oltre 13 miliardi di anni luce.

«Questa sorgente è un singolo esemplare di quella che sospettiamo possa essere una popolazione numerosa, nascosta sul fondo, di piccole e deboli galassie risalenti a circa 500 milioni di anni dopo il Big Bang», dice Adi Zitrin del Caltech, primo autore dell’articolo su questa osservazione, pubblicato online su Astrophysical Journal Letters lo scorso mese. «Averla scoperta ci dice che galassie così deboli esistono, e che dobbiamo continuare a cercarne, anche di più deboli, se vogliamo comprendere come le galassie e l’universo si siano evoluti nel corso del tempo».

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