Gli astronomi del Cosmic Dawn Center hanno svelato con le immagini catturate dal telecopio spaziale James Webb la formazione delle galassie nell’universo primordiale. In un articolo pubblicato su Astronomy & Astrophysics (rif.) hanno illustrato una protogalassia simile alla Via Lattea, vista in un momento in cui si sta formando da galassie più piccole. La scoperta amplifica la nostra comprensione di come si formano le galassie.
Dalle protogalassie alle galassie attuali
Secondo l’attuale modello di formazione delle strutture nell’universo, le galassie nascono in modo gerarchico. Partendo da strutture formate nell’universo primordiale, successivamente si fondono per generare strutture più grandi. La previsione teorica basata su simulazioni computerizzate è verificata dalle osservazioni di galassie in varie ere dell’universo. Per osservare l’assemblaggio di queste strutture, dobbiamo guardare il più indietro nel tempo, quindi scrutare il più lontano possibile.
Ma queste fonti sono sia molto piccole che molto deboli e il loro rilevamento richiede tecnologie molto avanzate. Nell’articolo è stata posta l’attenzione sul progenitore di quella che oggi probabilmente è una galassia enorme, delle dimensioni della Via Lattea. Questo gruppo di galassie più piccole, soprannominato CGG-z5, è stato trovato attraverso il programma di osservazione chiamato CEERS con il James Webb Space Telescope.
“Ho sviluppato il software durante i miei studi per rilevare questo tipo di strutture, e ora l’abbiamo applicato ai dati del programma CEERS”, afferma Nikolaj Sillassen. “È fantastico vedere quanto sta diventando utile il mio software.” “Gli altri membri del gruppo sono entrambi piccoli e deboli. Senza la sensibilità e la risoluzione spaziale di James Webb, semplicemente non saremmo in grado di studiare la formazione di queste galassie”, spiega Shuowen Jin, autore principale dello studio.
Le simulazioni computerizzate
Quale sarà esattamente il futuro del gruppo di galassie CGG-z5 è ovviamente sconosciuto. Piuttosto che formare una singola galassia, potrebbe essere che il gruppo si sia evoluto in un grande ammasso di galassie. Oppure c’è la possibilità è che i componenti non siano così fitti come sembra, ma invece facciano parte di una struttura filamentosa.
Per distinguere tra questi scenari, sono necessarie osservazioni più precise che coinvolgono la spettroscopia. Ma nel frattempo, possono aiutarci le simulazioni al computer. “Per comprendere meglio la natura e l’evoluzione di CGG-z5, abbiamo cercato strutture simili in simulazioni idrodinamiche su larga scala”, afferma Aswin Vijiayan. “Abbiamo trovato 14 strutture che corrispondono strettamente alle proprietà fisiche del gruppo CGG-z5. Abbiamo poi tracciato l’evoluzione di queste strutture nel tempo nelle simulazioni, dall’universo primordiale all’epoca attuale“.
Sebbene l’esatto dispiegamento dell’evoluzione di queste 14 strutture sia diverso, hanno tutte condiviso lo stesso destino circa 1 miliardo di anni dopo, fondendosi per formare un’unica galassia che ha masse paragonabili alla nostra Via Lattea. “Date le previsioni delle simulazioni, è quindi possibile ipotizzare che anche il sistema CGG-z5 seguirà un percorso evolutivo simile. Abbiamo quindi catturato il processo di piccole galassie che si assemblano in un’unica galassia massiccia”, afferma Shuowen Jin.
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