Credit: I. Labbé (Leiden University), NASA/ESA/JPL–Caltech 
in foto: Credit: I. Labbé (Leiden University), NASA/ESA/JPL–Caltech 

Un gruppo di ricercatori del Caltech ha passato anni alla ricerca dei più antichi oggetti presenti nell'universo: ora ha finalmente raggiunto un obiettivo “da record” individuando quella che potrebbe essere la più distante galassia mai osservata. In un articolo pubblicato da Astrophysical Journal Letters sono descritte le prove della scoperta di EGS8p7 che conta ben 13.2 miliardi di anni: considerate che lo stesso Universo ne ha 13.8, per farvi un’idea.

Hubble, Spitzer e l'osservatorio delle Hawaii

All’inizio dell’anno EGS8p7 era stata identificata come possibile candidata per ulteriori indagini, sulla basae dei dati raccolti dai telescopi spaziali Hubble e Spitzer. Dopodiché, utilizzando lo spettrometro multi-oggetto per l’esplorazione ad infrarossi (MOSFIRE) dell’osservatorio W.M. Keck delle Hawaii, i ricercatori hanno elaborato un’analisi spettrografica della galassia per determinarne il redshift, ossia lo “stiramento” della luce verso lunghezze d’onda più rosse causato dall'effetto Doppler (lo stesso fenomeno fisico per cui la sirena di un’ambulanza o il fischio di un treno vengono percepiti con lunghezza e frequenza diverse a causa del movimento della sorgente rispetto all'osservatore).

Galassie dall'oscurità

Tradizionalmente il redshift viene utilizzato proprio per misurare la distanza dalle galassie ma è complesso da determinare quando si guarda in punti estremamente lontani – e quindi antichi – nell’universo. Immediatamente dopo il Big Bang, infatti, l’Universo si presentava come una “zuppa” di particelle cariche – elettroni e protoni – e di luce, i fotoni: troppo denso affinché potesse essere trasmessa la luce, rimase buio fino a quando, 380.000 anni dopo l’esplosione, l’universo si è raffreddato a sufficienza affinché elettroni e protoni si combinassero in atomi di idrogeno neutro che hanno consentito alla luce di viaggiare attraverso il cosmo. Successivamente, quando l’Universo aveva ormai un’età compresa tra il mezzo miliardo e il miliardo di anni, è iniziata la prima fase di formazione delle galassie che hanno re-ionizzato il gas neutro, dando origine ad un Universo ionizzato che è quello odierno.

Nascosta (e ritrovata)

Tuttavia, prima di questa re-ionizzazione si ritiene che le nubi di idrogeno neutro abbiano assorbito alcune radiazioni emesse dalle galassie in formazione: tra queste, spiegano i ricercatori, la cosiddetta linea Lyman – alpha (firma spettrale di un gas di idrogeno riscaldato dalla luce ultravioletta, comunemente usato come indicatore di formazione stellare). Questo fenomeno avrebbe quindi reso impossibile per noi osservare una linea Lyman – alpha proveniente da EGS8p7: e invece, con grande gioia degli studiosi, le cose non sono andate esattamente così.

Grazie alla capacità dello strumento MOSFIRE di captare firme chimiche di stelle e galassie nelle lunghezze d’onda del vicino-infrarosso, gli scienziati hanno identificato quella che sembra essere proprio la più antica galassia dell'universo, a dispetto di un debole redshift «corrispondente ad un periodo in cui l’Universo doveva essere ricco di nubi di idrogeno».  La scoperta avvalorerebbe l'ipotesi secondo la quale la re-ionizzazione non sarebbe avvenuta in maniera uniforme.