VISTA A REDSHIFT 6 CON UNA LENTE GRAVITAZIONALE

Fossile di galassia: è una fra le più antiche

Usando il Large Millimeter Telescope di Sierra Negra, sulla vetta d’un vulcano messicano, un team d’astronomi ha individuato quella che è a oggi, fra quelle ricche di polveri e ad alto tasso di formazione stellare, la seconda galassia più distante conosciuta. Lo studio è su Nature Astronomy

Il Large Millimeter Telescope in cima a Sierra Negra, la quinta vetta più alta del Messico, un vulcano inattivo di 4580 metri si tuatoa circa 240 km a est di Città del Messico. Crediti: UMass Amherst

Quello che hanno visto è il secondo oggetto più distante nell’universo, fra quelli del suo genere (galassie oscurate dalla polvere e ad alto tasso di formazione stellare). E il loro strumento è stato il secondo a vederlo. Ma quella compiuta con lo strumento Aztec – montato sul Large Millimeter Telescope (Lmt) di Sierra Negra, in cima a un vulcano messicano estinto – e pubblicata oggi su Nature Astronomy dal team di scienziati guidato da Jorge Zavala, ricercatore postdoc all’Università del Texas, è una scoperta di prim’ordine. Ed è un risultato che ha richiesto – oltre a un’antenna eccezionale (nell’intervallo delle onde radio millimetriche, Lmt è più grande telescopio a singola apertura al mondo) e una grande abilità – una notevole dose di fortuna. Già, perché vedere G09 83808, questo il nome dell’oggetto da loro trovato, sarebbe stato impossibile se non ci si fosse piazzata esattamente in mezzo una lente gravitazionale: una galassia che, flettendo la traiettoria della luce secondo le leggi della relatività generale, ne ha amplificato il segnale una decina di volte, rendendolo così percepibile agli astronomi nonostante la distanza pazzesca: z = 6.027.

Dunque se anche il primo a vederlo è stato il telescopio spaziale Herschel dell’Esa, e se è vero che a difendere il primato c’è quella galassia HFLS3 a un’epoca record di z = 6.34, l’entusiasmo del team dell’Lmt è del tutto giustificato: quello che hanno scoperto è un fossile cosmologico antico 12.8 miliardi di anni, dunque una galassia che già splendeva quando l’universo, di anni, ne aveva appena 900 milioni – perché questo significa avere un redshift, un valore di ‘z’, pari a 6.027. Ed è anche, o meglio era, una galassia ultraprolifica, questa G09 8380: le stime dei ricercatori indicano un tasso di produzione stellare che si aggira attorno alle 380 masse solari all’anno.

«Vedere un oggetto entro il primo miliardo di anni è un risultato notevole, perché l’universo all’epoca era completamente ionizzato, cioè era troppo caldo e troppo uniforme per formare qualcosa per i primi 400 milioni di anni», spiega Min Yun della University of Massachusetts, coautore dello studio, «quindi la migliore ipotesi che al momento abbiamo è che le prime stelle, le prime galassie e i primi buchi neri si siano tutti formati nel periodo che va da mezzo miliardo a un miliardo di anni. Questo nuovo oggetto è dunque molto vicino a essere una fra le prime galassie che si siano mai formate».

Se per vederne la luce è stata necessaria una lente gravitazionale, per misurarne la distanza nel tempo – il redshift cosmologico – gli autori della ricerca si sono avvalsi dapprima, appunto, della camera Aztec, che è sensibile a lunghezze d’onda attorno a 1.1 mm (circa 270 GHz). Poi, per le misure spettroscopiche delle righe del monossido di carbonio (CO) e dell’acqua, hanno guardato nelle frequenze fra gli 80 e i 110 GHz. Successivamente la misura del redshift è stata confermatz anche dallo Smithsonian Submillimeter Array telescope di Mauna Kea, alle Hawai.

Per saperne di più:

  • Leggi su Nature Astronomy l’articolo “A dusty star-forming galaxy at z = 6 revealed by strong gravitational lensing”, di Jorge A. Zavala, Alfredo Montaña, David H. Hughes, Min S. Yun, R. J. Ivison, Elisabetta Valiante, David Wilner, Justin Spilker, Itziar Aretxaga, Stephen Eales, Vladimir Avila-Reese, Miguel Chávez, Asantha Cooray, Helmut Dannerbauer, James S. Dunlop, Loretta Dunne, Arturo I. Gómez-Ruiz, Michał J. Michałowski, Gopal Narayanan, Hooshang Nayyeri, Ivan Oteo, Daniel Rosa González, David Sánchez-Argüelles, F. Peter Schloerb, Stephen Serjeant, Matthew W. L. Smith, Elena Terlevich, Olga Vega, Alan Villalba, Paul van der Werf, Grant W. Wilson e  Milagros Zeballos