Un gruppo internazionale di astronomi, in particolare dipendenti del Centro di astrofisica Le istituzioni di Harvard e Smithsonian hanno scoperto l'oggetto astronomico più distante: una galassia. La galassia candidata, denominata HD1, dista circa 13,5 miliardi di anni luce ed è stata descritta oggi sull'Astrophysical Journal. In un documento di accompagnamento pubblicato negli Avvisi mensili della Royal Astronomical Society, gli scienziati hanno iniziato a ipotizzare, quale galassia è questa?
Il team offre due idee: HD1 potrebbe formare stelle a un ritmo sorprendente e potrebbe persino ospitare stelle di Popolazione III, le prime stelle dell'Universo che non sono mai state osservate fino ad ora. In alternativa, HD1 potrebbe contenere un buco nero supermassiccio, circa 100 milioni di volte la massa del nostro Sole.
"Può essere difficile rispondere a domande sulla natura di una sorgente così lontana", afferma Fabio Pacucci, autore principale dello studio MNRAS, coautore del documento sulla scoperta dell'ApJ e astronomo del Center for Astrophysics. “È come indovinare la nazionalità di una nave dalla bandiera che sventola su di essa, essendo lontana dalla riva, quando la nave è nel mezzo di una tempesta e di una fitta nebbia. Potresti essere in grado di vedere alcuni dei colori e delle forme della bandiera, ma non nella loro interezza. … Alla fine della giornata, è un lungo gioco di analisi e di esclusione di scenari improbabili.
HD1 è molto luminoso alla luce UV. Per spiegare questo, Pacucci dice che "ci sono alcuni processi energetici in corso lì, o meglio ancora, stavano avvenendo qualche miliardo di anni fa".
Inizialmente, i ricercatori hanno ipotizzato che HD1 fosse una normale galassia burst di formazione stellare, che produceva stelle a un ritmo elevato. Ma quando hanno contato quante stelle HD1 stava producendo, hanno ottenuto un tasso incredibile: HD1 avrebbe formato più di 100 stelle ogni anno: "è almeno 10 volte di più di quanto ci aspettiamo in questa galassia".
Fu allora che il team iniziò a sospettare che HD1 non potesse formare normali stelle ordinarie.
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"La prima popolazione di stelle che si è formata nell'universo era più massiccia, più luminosa e più calda delle stelle di oggi", afferma Pacucci. Se assumiamo che le stelle formatesi in HD1 siano le prime, o stelle di Popolazione III, allora le sue proprietà potrebbero essere spiegate più facilmente. Infatti, le stelle di popolazione III sono in grado di produrre più luce UV rispetto alle stelle normali, il che potrebbe spiegare le condizioni estreme di luminosità UV di HD1".
Tuttavia, un buco nero supermassiccio potrebbe anche spiegare l'eccezionale luminosità di HD1. Poiché assorbe un'enorme quantità di gas, la regione attorno a un buco nero può emettere fotoni ad alta energia. In tal caso, sarebbe il primo buco nero supermassiccio conosciuto dall'umanità, osservato molto più vicino nel tempo al Big Bang rispetto all'attuale detentore del record.
HD1 è stato scoperto dopo oltre 1200 ore di osservazioni con Subaru, VISTA, UK Infrared Telescope e Spitzer Space Telescope. Il team ha quindi effettuato osservazioni di follow-up utilizzando l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) per confermare la distanza, che è di 100 milioni di anni luce oltre quella di GN-z11, l'attuale detentore del record per la galassia più distante.
Usando il James Webb Space Telescope, il team di ricerca presto osserverà di nuovo HD1 per verificarne la distanza dalla Terra. Se i calcoli attuali si rivelassero corretti, HD1 sarebbe la galassia più distante e più antica mai registrata.
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