Abbiamo scoperto per caso due galassie
'Quante sono le stelle nel cielo?' e 'quante sono le galassie nell’universo?' sono due tra le domande che da sempre hanno suscitato grande curiosità nel genere umano. E se sulle stelle che compongono la nostra galassia, la Via Lattea, abbiamo oggi stime piuttosto precise, molto meno sappiamo a proposito del numero di galassie che popolano l'universo. Una numericamente piccola - ma scientificamente significativa - novità recente è la scoperta di due nuove galassie mai osservate prima, molto antiche e che si ritiene siano risalenti a oltre 10 miliardi di anni fa, ossia in sostanza alle origini dell’universo.
Questa scoperta, oltre a destare di per sé molto interesse nella comunità scientifica, suggerisce la possibilità che tante altre galassie siano nascoste della polvere interstellare, ossia da quell'insieme di micro-particelle solide presenti nello spazio profondo. Inoltre, riapre l'interrogativo se i modelli finora adottati per descrivere la formazione dell’universo primordiale siano parzialmente infondati, o perlomeno incompleti. Questa scoperta, avvenuta in modo casuale durante uno studio astronomico focalizzato su altro, potrebbe aiutare la comunità scientifica a svolgere analisi più dettagliate, e progredire nella ricerca in astrofisica.
Casuale, ma potenzialmente rivoluzionaria
Ecco com'è andata. Il gruppo di astronomi guidato da Yoshinobu Fudamoto, in collaborazione con l’Osservatorio Astronomico Nazionale del Giappone (Naoj), stava osservando altre galassie già note quando ha percepito una serie di segnali anomali provenienti da un’area poco conosciuta dell’universo.
Il team era intento a studiare altre due galassie molto ben visibili chiamate Rebels-12 e Rebels-29, nell'ambito del programma di lavoro sulle emissioni luminose delle galassie Reionization-Era Bright Emission Line Survey (con acronimo Rebels, appunto), che prevede uno studio dettagliato di 40 galassie luminose presenti già del cosmo primordiale. Improvvisamente, però, sono sono state rilevate deboli emissioni elettromagnetiche provenienti da una zona dello spazio distante molte migliaia di anni luce rispetto alle altre due sorgenti luminose in fase di studio.
Dapprima era stato impossibile comprendere con precisione l'origine e le caratteristiche essenziali di questi segnali, ma le analisi successive hanno chiaramente evidenziato che si trattava di impulsi provenienti da due nuove galassie, nascoste dietro la coltre di polvere interstellare, ai margini estremi dall’universo. Il primo segnale risale in realtà al novembre del 2019, grazie all’utilizzo di un radio-interferometro estremamente sensibile, in grado di intravedere oggetti celesti distanti e nascosti tra le polveri del cosmo.
Lo strumento in questione si chiama Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (Alma in sigla) dell’Osservatorio meridionale europeo (Eso), e si trova a 5mila metri di quota sulle Ande del Cile. La ricerca ha anche un’importante partecipazione italiana, con il significativo contributo fornito dalla Scuola Normale superiore di Pisa e dall'università La Sapienza di Roma.
Galassie ribelli, ma solo di nome
Stando ai dati ottenuti finora, sembra che le due galassie, denominate dal team (senza troppa fantasia) Rebels-12-2 e Rebels-29-2, si siano formate addirittura più di 13 miliardi di anni fa, ossia solo 800 milioni di anni dopo l'origine dell’universo stesso con il Big Bang. Queste due galassie sono completamente invisibili sia nello spettro di luce ultravioletta sia in quello della luce percepibile all'occhio umano, ma è stato possibile scorgerle grazie ad Alma proprio per la sua speciale sensibilità alle lunghezze d’onda dell'infrarosso.
Di per sé le due nuove Rebels non hanno peculiarità speciali: le loro caratteristiche, infatti, sono del tutto simili a quelle delle galassie risalenti alla stessa epoca, anche se presentano una grande oscurazione dovuta alla polvere che hanno emesso nel corso dei miliardi di anni.
Le prospettive future
La scoperta delle due nuove galassie dimostra, soprattutto, che il censimento delle galassie primordiali è ancora molto parziale, e che il lavoro da fare per completare la ricerca resta lungo e complesso. Dalle nuove informazioni ricavate è possibile ipotizzare che ci sia un consistente numero di galassie disposte nelle periferie dell’universo che sono ancora nascoste alla nostra vista da terrestri per via delle nubi di polvere cosmica.
Il fatto che l’universo primordiale fosse probabilmente molto più ricco di galassie di quanto si sia finora ipotizzat inaugura la strada verso prospettive nuove su come si siano formate le stelle e le galassie, soprattutto nella prima fase di esistenza dell’universo stesso. E lascia aperti anche molti quesiti sulla formazione della polvere interstellare e sul suo ruolo.
Come ha spiegato lo stesso Fudamoto, saranno necessarie indagini più dettagliate per analizzando più in profondità alcune regioni dell’universo e magari riuscire a localizzare galassie ancora più nascoste di Rebels-12-2 e Rebels-29-2. Gli studi finora condotti, infatti, lasciano aperta la possibilità che esista un’intera popolazione di galassie ancora completamente sconosciuta agli astronomi di tutto il mondo.
