Osservato per la prima volta quasi trent’anni fa, l’Ultra Deep Field (il campo ultra-profondo) di Hubble è una delle immagini astronomiche più iconiche di sempre. Ora il James Webb Space Telescope (Jwst) è tornato a scrutare quella stessa porzione di cielo, ma con occhi molto più sensibili e tecnologicamente avanzati. Il risultato è un’immagine straordinariamente dettagliata dell’universo primordiale, che rivela migliaia di galassie lontanissime, alcune risalenti agli albori del nostro universo.
L’Hubble Deep Field è una piccola regione nella costellazione dell’Orsa Maggiore, osservata per la prima volta nel 1995 dal telescopio spaziale Hubble della Nasa durante una campagna durata dieci giorni consecutivi. La nuova immagine acquisita da Webb si concentra su una porzione specifica del campo, nota come regione Miri Deep Imaging Survey (Midis), osservata per quasi cento ore consecutive dallo strumento Miri (Mid-Infrared Instrument). Si tratta della più lunga osservazione extragalattica di Webb in un singolo filtro realizzata fino ad oggi e ha prodotto una delle viste più profonde e ricche dell’universo mai ottenute.
Un’area dello spazio profondo con migliaia di galassie di varie forme e dimensioni su uno sfondo nero. Le galassie rosse e arancioni contengono più polvere o presentano maggiore attività stellare.
Grazie alla combinazione dei dati raccolti da Miri con quelli della Near-Infrared Camera (NirCam), è ora possibile studiare con un dettaglio senza precedenti come si sono formate ed evolute le galassie nel corso di miliardi di anni. In questo minuscolo frammento di cielo, gli strumenti di Webb hanno rilevato oltre 2500 sorgenti. Centinaia di esse sono galassie che appaiono estremamente rosse, un indizio della loro natura: sistemi massicci e oscurati dalla polvere oppure galassie evolute con stelle mature formatesi nelle prime fasi della storia dell’universo. L’eccezionale risoluzione di Webb consente di distinguere le strutture di molte di queste galassie, offrendo agli astronomi l’opportunità di analizzare la distribuzione della luce.
Nell’elaborazione dell’immagine sono stati assegnati colori differenti per diverse lunghezze d’onda dell’infrarosso, per evidenziare anche le differenze più sottili tra gli oggetti osservati. Le tonalità arancioni e rosse corrispondono a lunghezze d’onda più lunghe, quelle del medio infrarosso, tipiche di galassie con alte concentrazioni di polveri, in piena formazione stellare, o con un nucleo galattico attivo al centro. Le galassie verdi e bianche, più piccole e deboli, sono particolarmente distanti e caratterizzate da un alto redshift, che sposta la loro luce verso il medio infrarosso. La maggior parte delle galassie visibili nell’immagine, però, non presenta emissioni significative nel medio infrarosso: brillano soprattutto nel vicino infrarosso, evidenziato dai colori blu e ciano.
Questa è un’osservazione da record per il James Webb, che prosegue e amplia la tradizione dei “deep fields” inaugurata dal telescopio Hubble. Le sue immagini non solo arricchiscono la nostra visione dell’universo, ma spalancano nuove finestre sulla formazione delle prime strutture galattiche, aiutando i ricercatori a rispondere a domande ancora aperte sull’evoluzione dell’universo.