Gli astronomi hanno identificato una galassia eccezionalmente attiva, denominata Y1, che esisteva appena 800 milioni di anni dopo il Big Bang. Questa galassia sta formando stelle a una velocità 180 volte più veloce della Via Lattea, rivelando un’era precedentemente sconosciuta di intensa nascita stellare nel cosmo primordiale. La scoperta offre informazioni cruciali su come le galassie si sono evolute rapidamente negli stadi di formazione dell’universo.
Formazione stellare senza precedenti
La straordinaria produttività di Y1 è stata confermata misurando la temperatura della sua polvere cosmica surriscaldata utilizzando l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). La luce emessa da questa galassia primordiale, che ha viaggiato per 13 miliardi di anni, ha rivelato un ambiente unico per la formazione stellare.
“Stiamo guardando indietro a un’epoca in cui l’universo produceva stelle molto più velocemente di oggi”, spiega il leader del team Tom Bakx della Chalmers University of Technology. Precedenti osservazioni avevano già rilevato polvere in Y1, rendendola la galassia più lontana con polvere luminosa rilevata direttamente. Ciò ha portato i ricercatori a sospettare una fabbrica stellare insolitamente efficiente.
L’enigma della polvere precoce
La ricerca affronta un enigma di vecchia data in cosmologia: l’abbondanza di polvere nelle galassie primordiali. I modelli convenzionali faticano a spiegare come mai galassie così giovani possano accumulare riserve significative di polvere, poiché la polvere è creata principalmente da stelle più vecchie e morenti. L’alta temperatura della polvere di Y1 offre una potenziale risoluzione.
“Le galassie nell’universo primordiale sembrano troppo giovani per la quantità di polvere che contengono”, osserva Laura Sommovigo del Flatiron Institute. “Ma una piccola quantità di polvere calda può apparire brillante quanto grandi quantità di polvere fredda. Questo è esattamente ciò che stiamo vedendo nell’anno 1.”
Ciò suggerisce che l’apparente abbondanza di polvere potrebbe essere un’illusione ottica, il risultato di granelli di polvere più caldi e luminosi piuttosto che della pura quantità.
Le condizioni per la nascita precoce delle stelle
Il tasso estremo di formazione stellare di Y1 riflette probabilmente le condizioni uniche dell’universo primordiale. A quell’epoca le galassie erano più piccole, più dense e in rapida crescita. L’intenso periodo di starburst, che produce circa 180 masse solari di stelle all’anno, non sarebbe durato indefinitamente. Tuttavia, esplosioni simili potrebbero essere state comuni nell’universo primordiale.
“Non sappiamo quanto potrebbero essere comuni tali fasi”, aggiunge Bakx. “Ma abbiamo intenzione di cercare altri esempi di fabbriche stellari come questa.”
Implicazioni per l’evoluzione della galassia
La scoperta di Y1 rafforza l’idea che l’universo primordiale fu un periodo di evoluzione caotica e accelerata delle galassie. L’intensa formazione stellare guidata da ambienti come Y1 probabilmente ha giocato un ruolo cruciale nel disseminare l’universo con elementi pesanti e nel modellare le strutture che osserviamo oggi.
Ulteriori indagini utilizzando le capacità ad alta risoluzione di ALMA saranno essenziali per comprendere i meccanismi dettagliati che guidano la formazione stellare di Y1. Ciò include l’identificazione delle fonti della sua estrema produzione di energia e la mappatura della distribuzione di gas e polvere all’interno della galassia.
Lo studio di Y1 e di fabbriche stellari simili continuerà ad affinare la nostra comprensione delle prime galassie dell’universo e delle condizioni che hanno permesso loro di crescere così rapidamente
