Gli astronomi della NASA hanno scrutato nel passato, all'inizio dell'universo, appena 650 milioni di anni dopo il Big Bang, e hanno visto come sette galassie interagenti formassero un protoammasso.
Attualmente, questo protoammasso è l'ammasso di galassie più distante la cui esistenza è stata confermata dagli scienziati. Le simulazioni mostrano che il sistema crescerà fino a diventare uno dei più grandi e antichi ammassi di galassie conosciuti nell'universo, oltre 100 volte più massiccio della nostra galassia, la Via Lattea.
Un articolo che descrive i risultati dello studio è stato pubblicato su The Astrophysical Journal Letters. L'autore principale è Takahiro Morishita, ricercatore presso l'IPAC Astronomy Center del California Institute of Technology.
Sette galassie sono state scoperte per la prima volta utilizzando il telescopio spaziale Hubble della NASA. Tuttavia, sebbene tutte le galassie siano state osservate lungo la stessa linea di vista, Hubble non era abbastanza sensibile per determinare esattamente quanto fossero distanti le galassie l'una dall'altra.
Usando il James Webb Space Telescope (JWST) della NASA, il team è stato in grado di misurare con precisione la distanza dalla Terra a ciascuna delle sette galassie misurando una proprietà chiamata redshift. Il redshift è una misura di quanto sono lontane le galassie dalla Terra: più una galassia è lontana, maggiore è il suo redshift.
A causa dell'espansione del nostro universo, la luce delle galassie si sposta a lunghezze d'onda più lunghe e "più rosse" con la distanza, proprio come le onde sonore della sirena di un'ambulanza che vi passa passano a frequenze più lunghe e più basse mentre l'ambulanza si allontana da voi.
Per studiare il redshift di una galassia, gli astronomi registrano i suoi spettri - l'arcobaleno di lunghezze d'onda emesse dalla galassia - e cercano le firme conosciute di molecole come l'idrogeno e l'elio. Queste lunghezze d'onda si sposteranno, o diventeranno rosse, con l'aumentare della distanza.
Sorprendentemente, ogni galassia ha lo stesso spostamento verso il rosso di 7,88, che significa 13 miliardi di anni luce dalla Terra (per riferimento, un anno luce, la distanza che la luce percorre in un anno, è 9,4 trilioni di km), indicando che sono tutte ammassate insieme. Il sistema, situato nella costellazione dello Scultore, è attualmente il più distante protoammasso confermato spettroscopicamente fino ad oggi.
Poiché la luce di queste galassie viaggia verso i telescopi da miliardi di anni, gli astronomi le vedono come esistevano molto tempo fa, solo centinaia di milioni di anni dopo la nascita del nostro universo. Date le loro dimensioni all'epoca, potrebbero essere tra le prime galassie che si siano mai formate. Sebbene non possiamo vedere l'ammasso così com'è oggi, le simulazioni numeriche suggeriscono che ora potrebbe essere uno dei più grandi ammassi dell'universo.
Gli scienziati affermano che ammassi di questa natura sono molto rari e difficili da rilevare. "È improbabile che troveremo un altro sistema speciale come questo con JWST", afferma Morishita. "Dato che JWST vede aree di cielo relativamente piccole, abbiamo bisogno di un telescopio in grado di vedere il quadro più ampio".
Nel prossimo decennio, scoperte simili saranno rese possibili dal Rome Nancy Grace Space Telescope, un futuro osservatorio della NASA che dovrebbe essere lanciato all'inizio del 2027. La sua capacità di rilevare vaste aree sarà oltre 100 volte maggiore di quella di JWST e renderà più facile identificare ammassi di galassie nell'universo primordiale come quello trovato in questo studio.
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