Scoperta una vasta riserva di materia che alimentava le prime stelle dell’Universo
Quando l’Universo aveva appena 700 milioni di anni, meno del 5% della sua età attuale, alcune galassie disponevano già di enormi quantità di materiale necessario alla nascita delle stelle. È quanto emerge da una ricerca internazionale che ha individuato una vasta riserva di gas molecolare freddo nella galassia Rebels-25, una delle strutture più antiche mai studiate con questo livello di dettaglio.
Il risultato, pubblicato sulla rivista scientifica “Monthly Notices of the Royal Astronomical Society”, è stato coordinato da Karin Cescon dell’Università di Leida, nei Paesi Bassi. Alla ricerca ha partecipato anche l’Università di Pisa insieme a numerosi istituti europei, americani e asiatici. Lo studio contribuisce a chiarire uno dei principali interrogativi dell’astrofisica moderna: come abbiano fatto le prime galassie a svilupparsi così rapidamente dopo il Big Bang.
Il ruolo del gas freddo
Il gas molecolare rappresenta il principale combustibile per la formazione delle stelle. Fino a oggi, però, la sua presenza nelle galassie più antiche era stata ipotizzata soprattutto attraverso modelli teorici e osservazioni indirette.
“Per la prima volta abbiamo una prova diretta che alcune galassie dell’universo primordiale erano estremamente ricche di gas molecolare, il combustibile da cui nascono le stelle”, ha spiegato Andrea Pallottini del Dipartimento di Fisica dell’Università di Pisa, tra gli autori dello studio.
Secondo il ricercatore, comprendere le proprietà fisiche di questo materiale è fondamentale per ricostruire i processi che hanno portato alla formazione delle prime strutture cosmiche e alla successiva evoluzione dell’Universo. La presenza di grandi quantità di gas freddo suggerisce infatti che le condizioni necessarie alla produzione stellare fossero già presenti molto presto nella storia cosmica.
Osservazioni da due continenti
La scoperta è stata resa possibile grazie all’utilizzo di due tra i più importanti strumenti astronomici al mondo: il radiotelescopio Very Large Array, negli Stati Uniti, e il radiotelescopio Alma, situato nel deserto di Atacama, in Cile.
Gli scienziati hanno identificato il segnale emesso dal monossido di carbonio presente all’interno della galassia. Questa molecola viene utilizzata come tracciante perché consente di stimare con precisione la quantità di gas molecolare, normalmente difficile da osservare direttamente.
Al progetto hanno partecipato, oltre all’Osservatorio di Leida e all’Università di Pisa, anche il National Radio Astronomy Observatory statunitense, l’European Southern Observatory, il Cosmic Dawn Center danese e numerosi altri centri di ricerca internazionali.
Nuove prospettive sulla storia cosmica
L’identificazione di una riserva così ampia di gas molecolare in una galassia tanto antica apre nuove prospettive nello studio dell’Universo giovane. Gli astronomi potranno ora verificare se condizioni simili fossero diffuse anche in altre strutture formatesi nei primi miliardi di anni dopo il Big Bang.
Le future generazioni di radiotelescopi promettono di ampliare notevolmente il numero di osservazioni disponibili. Questo consentirà di costruire un quadro sempre più dettagliato delle prime fasi dell’evoluzione cosmica, osservando direttamente i processi che hanno trasformato le prime concentrazioni di materia nelle galassie che popolano l’Universo attuale.
La scoperta di Rebels-25 rappresenta quindi un tassello importante per comprendere l’origine delle stelle e delle galassie. Un risultato che offre nuove evidenze osservative su un periodo della storia cosmica ancora in gran parte da esplorare e che continua a essere uno dei principali campi di ricerca dell’astrofisica contemporanea.
