Scoperte intorno alla Via Lattea alcune delle galassie più antiche. Risalirebbero a 13 miliardi di anni fa, quando la luce delle stelle non aveva ancora illuminato l’Universo. “E’ come aver trovato nel giardino di casa i fossili dei primi umani che hanno popolato la Terra”, dice uno degli autori dello studio.
Non lo sapevamo, ma intorno a noi ci sono alcune fra le galassie più antiche del cosmo, veri e propri “fossili” cosmici nati 13 miliardi di anni fa, quando l’Universo era ancora bambino. Secondo un nuovo studio infatti, intorno alla Via Lattea si nasconderebbe un gruppo di galassie primordiali molto più antiche della nostra. Per identificarle e risalire alla loro età, tre astronomi dell’Università di Durham e dell’Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, hanno confrontato l’emissione luminosa delle galassie nane in orbita intorno alla Via Lattea e alla galassia di Andromeda. Lo studio, pubblicato su The Astrophysical Journal, fornisce un nuovo importante campione osservativo utile per studiare le epoche più remote della storia dell’Universo.
Galassie primordiali intorno alla Via Lattea
Il passato oscuro dell’Universo
“Trovare alcune delle prime galassie che si siano formate nell’Universo in orbita nel ‘giardino di casa’ della Via Lattea è l’equivalente astronomico di scoprire i resti dei primi umani che hanno abitato la Terra” ha commentato Carlos Frenk, direttore dell’Istituto di Cosmologia computazionale dell’Università di Durham e coautore dell’articolo. Le galassie nane identificate dai tre astronomi risalgono infatti alla cosiddetta “era oscura” dell’Universo.
Con questo termine, gli astronomi si riferiscono a un’epoca iniziata circa 380 mila anni dopo il Big Bang, quando si formarono i primi atomi in seguito al disaccoppiamento fra luce e materia. L’Universo era però nell’oscurità, dal momento che non erano ancora nate le prime stelle a illuminare le gigantesche nubi di gas in formazione. Successivamente, le nubi di gas iniziarono a collassare sotto l’azione della gravità, riscaldandosi e formando le prime stelle e le prime galassie nell’Universo. Fu la luce delle prime stelle a chiudere l’era oscura, durata circa 100 milioni di anni.
Galassie nane o fossili galattici?
Nel corso del loro studio, Frenk e colleghi hanno studiato la luce emessa dalle galassie nane intorno alla Via Lattea e alla galassia di Andromeda, confrontandola con le previsioni teoriche di un modello di evoluzione galattica da loro sviluppato. In particolare, i ricercatori hanno studiato la cosiddetta “funzione di luminosità”, cioè come le galassie sono distribuite in base alla loro luminosità. In questo modo hanno identificato un gruppo, di cui fanno parte le galassie nane Segue-1, Bootes I, Tucana II and Ursa Major I, la cui età si aggira sui 13 miliardi di anni. Un secondo gruppo di galassie sembra invece risalire ad almeno alcuni centinaia di milioni di anni dopo.
La netta separazione fra queste due popolazioni di galassie si può spiegare, secondo gli autori, con la “pausa” nella formazione di nuove galassie avvenuta al termine dell’era oscura.
La luce ultravioletta emessa dalle prime stelle era infatti così energetica da ionizzare gli atomi di idrogeno nelle nubi di gas, impedendone il collasso e di conseguenza bloccando la formazione di nuove stelle e galassie. Questa fase di pausa, che gli astronomi chiamano reionizzazione, durò per circa un miliardo di anni, fino a quando le nubi di gas riuscirono a collassare nuovamente, aiutate dalla gravità dei colossali aloni di materia oscura. Le nuove galassie nate dopo la reionizzazione sono quelle che formano la popolazione più giovane identificata in questo nuovo studio.
Grazie a questa nuova scoperta, potremo studiare l’Universo primordiale in un modo completamente nuovo. Per andare a caccia del passato, potremo guardare non solo le galassie più remote, ma anche quelle nel nostro vicinato.
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