ASCOLTA I NOSTRI PODCAST SU SPOTIFY
Un nuovo studio individua la rilevazione più lontana dell’elemento indispensabile per la vita come la conosciamo in una galassia con formazione stellare.
12,88 miliardi di anni luce: è la distanza più grande, finora, dove sono state rilevate molecole d’acqua. Precisamente nella galassia più massiccia dell’Universo primordiale, secondo le nuove osservazioni dell’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Gli scienziati che studiano SPT0311-58 hanno trovato H2O, insieme al monossido di carbonio nella galassia, che si trova appunto a quasi 12,88 miliardi di anni luce dalla Terra.
La nuova ricerca comprende lo studio più dettagliato del contenuto di gas molecolare di una galassia dell’Universo primordiale fino ad oggi e la rilevazione più distante di H20 in una galassia di formazione stellare regolare. La ricerca è pubblicata su The Astrophysical Journal.
SPT0311-58 è in realtà costituito da due galassie ed è stato visto per la prima volta dagli scienziati di ALMA nel 2017 nella come era nell’epoca della reionizzazione. Questa epoca si è verificata in un momento in cui l’Universo aveva solo 780 milioni di anni – circa il 5% della sua età attuale – e le prime stelle e galassie stavano nascendo.
Gli scienziati ritengono che le due galassie potrebbero fondersi e che la loro rapida formazione stellare non solo stia consumando il loro gas e combustibile per la formazione stellare, ma che alla fine possa far evolvere la coppia in galassie ellittiche massicce.
”Utilizzando osservazioni ad alta risoluzione di ALMA di gas molecolare nella coppia di galassie conosciute collettivamente come SPT0311-58 abbiamo rilevato sia molecole di acqua che di monossido di carbonio nella più grande delle due galassie. L’ossigeno e il carbonio, in particolare, sono elementi di prima generazione e, nelle forme molecolari di monossido di carbonio e acqua sono fondamentali per la vita come la conosciamo”, ha detto Sreevani Jarugula, astronomo dell’Università dell’Illinois e ricercatore principale della nuova ricerca.
“Questa è la galassia più massiccia attualmente conosciuta al tempo in cui l’Universo era ancora molto giovane. Ha più gas e polvere rispetto ad altre galassie nell’Universo primordiale, il che ci offre molte potenziali opportunità per osservare l’abbondanza di molecole e per capire meglio come questi elementi che creano la vita hanno influenzato lo sviluppo dell’Universo primordiale”.
L’acqua, in particolare, è la terza molecola più abbondante nell’Universo dopo l’idrogeno molecolare e il monossido di carbonio. “La polvere assorbe la radiazione ultravioletta dalle stelle della galassia e la riemette come fotoni nel lontano infrarosso”, ha detto Jarugula. “Questo eccita ulteriormente le molecole d’acqua, dando origine all’emissione di acqua che gli scienziati sono in grado di osservare. In questo caso, ci ha aiutato a rilevare le emissioni di acqua in questa enorme galassia. Questa correlazione potrebbe essere utilizzata per sviluppare l’acqua come tracciante della formazione stellare, che potrebbe quindi essere applicata alle galassie su scala cosmologica”.
Studiare le prime galassie formate nell’Universo aiuta gli scienziati a comprendere meglio la nascita, la crescita e l’evoluzione dell’Universo e di tutto ciò che contiene, incluso il Sistema Solare e la Terra. “Le galassie primordiali stanno formando stelle ad un ritmo migliaia di volte superiore a quello della Via Lattea”, ha detto Jarugula.
Studiare il contenuto di gas e polvere di queste prime galassie ci informa delle loro proprietà, come il numero di stelle che si stanno formando, la velocità con cui il gas viene convertito in stelle, come le galassie interagiscono tra loro e con il mezzo interstellare e altro ancora.
Secondo Jarugula, c’è ancora molto da imparare su SPT0311-58 e sulle galassie dell’Universo primordiale. “Questo studio non solo fornisce risposte su dove e quanto lontano può esistere l’acqua nell’Universo, ma ha anche dato origine a una grande domanda: come mai così tanto gas e polvere si sono assemblati per formare stelle e galassie così presto nell’Universo? La risposta richiede ulteriori studi su queste e simili galassie di formazione stellare per ottenere una migliore comprensione della formazione strutturale e dell’evoluzione dell’Universo primordiale.
”Questo entusiasmante risultato, che mostra il potere di ALMA, si aggiunge a una crescente collezione di osservazioni dell’Universo primordiale”, ha detto Joe Pesce, astrofisico e direttore del programma ALMA presso la National Science Foundation. “Queste molecole, importanti per la vita sulla Terra, si formano appena possibile, e la loro osservazione ci sta dando un’idea dei processi fondamentali di un Universo molto diverso da quello di oggi”.
ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/S. Dagnello (NRAO)
