Il telescopio spaziale James Webb ha appena riscritto la storia delle galassie primordiali

Okay, è il momento delle confessioni: mi piace da morire quando una scoperta spaziale fa esclamare gli scienziati "ma come diavolo è possibile?".

Ed è esattamente quello che sta succedendo adesso, con uno studio appena pubblicato su Nature Astronomy che mi sta facendo impazzire.

Il segreto meglio custodito dell'universo

Immaginiamo la scena: stai guardando il cielo notturno e vedi una galassia mastodontica, una di quelle protagoniste dell'universo giovane, formata quando il cosmo aveva meno di 1,5 miliardi di anni dal Big Bang. Fai i tuoi calcoli, stimi il numero di stelle, e ti senti tranquillo.

Peccato che ti sia sbagliato completamente.

È praticamente quello che è capitato agli astronomi che usano il James Webb Space Telescope (JWST). Hanno esaminato nove galassie antiche e massicce che avevano già smesso di formare nuove stelle miliardi di anni fa. E quando hanno analizzato i dati più nel dettaglio, hanno scoperto qualcosa che era sempre stato lì, sotto il naso di tutti: una popolazione nascosta di stelle piccole e deboli che le osservazioni precedenti non avevano proprio visto.

Non due o tre stelle nascoste, intendiamoci. Stiamo parlando di una quantità di massa * decisamente* maggiore, intrappolata in questi astri minuscoli che finora avevamo sottovalutato.

È come scoprire appartamenti nascosti in un grattacielo

Il team di ricerca, che includeva scienziati della Penn State e dell'Università di Leiden, l'ha spiegato in modo super calzante. La prima autrice, Chloe Cheng, ha paragonato le stelle brillanti ai grattacieli in una città — impossibili da perdere, appariscenti, dominano il panorama.

"Ma il punto è questo," ha continuato. "Tra quei grattacieli ci sono un sacco di case, palazzine, un sacco di strutture più piccole che non puoi vedere da lontano. Ecco cosa stava succedendo con queste galassie."

Le stelle brillanti e massicce si prendevano tutta la scena (e tutta la luce), mentre miliardi di stelle più piccole si nascondevano in mezzo, completamente ignorate. Una volta che i ricercatori hanno tenuto conto di queste popolazioni nascoste, le galassie sono improvvisamente apparse fino a quattro volte più massicce delle stime precedenti.

Il dottor Joel Leja della Penn State l'ha detto così: "Queste galassie sono diverse... hanno tre o quattro volte più massa del previsto."

Giusto così, niente di che. Tre o quattro volte. (Risa nervose.)

Perché questa scoperta è importante

Ecco dove le cose si fanno interessanti — e un po' scomode per l'astrofisica.

Avevamo modelli e teorie su come si formano e evolvono le galassie. Quei modelli davano per scontato che in tutto l'universo, le stelle si formassero più o meno nelle stesse proporzioni ovunque. Stelle piccole, stelle grandi — il rapporto doveva essere abbastanza costante.

Ma il JWST continua a dimostrare che non è così.

Da quando il JWST ha iniziato le osservazioni, gli astronomi hanno trovato ripetutamente galassie sorprendentemente massicce e mature che esistevano molto prima di quanto le nostre teorie prevedessero. Questo nuovo studio aggiunge benzina sul fuoco. Se galassie come queste contenevano molte più stelle di quanto i ricercatori avessero stimato, dobbiamo riconsiderare completamente come l'universo abbia potuto creare così tanti astri così in fretta.

L'universo era decisamente più efficiente nel costruire città stellari di quanto avessimo mai immaginato.

Un bonus inaspettato: più pianeti?

Ecco qualcosa che mi ha fatto esclamare ad alta voce: questa scoperta potrebbe significare che nell'universo primordiale c'erano più pianeti di quanto pensassimo.

Perché? Perché le stelle piccole e di bassa massa tendono ad avere sistemi planetari. Molti, per la precisione. Quindi se nell'universo giovane c'erano più di queste stelle deboli di quanto ci aspettassimo... fate voi i calcoli.

La professoressa Mariska Kriek dell'Osservatorio di Leiden, che ha guidato la ricerca, ha notato che questo risultato ha conseguenze in molte aree dell'astronomia. "Dato che molti pianeti orbitano attorno a stelle di bassa massa, questo potrebbe indicare che nell'universo primordiale si sono formati più pianeti di quanto avessimo precedentemente assunto."

Pensateci: non solo stelle nascoste, ma potenzialmente mondi nascosti. Miliardi di anni fa, in galassie che credevamo di conoscere.

Cosa succede adesso?

Il team definisce questo un passo cruciale, ma riconosce anche quanto lavoro c'è ancora da fare. "Fino a poco tempo fa, misurazioni come queste erano semplicemente impossibili," ha detto Martje Slob, dottoranda all'Università di Leiden e coautrice dello studio. Serviva non solo un telescopio potente, ma spettri eccezionali e nuove tecniche di analisi per rilevare quelle firme sottili delle stelle deboli e di bassa massa nascoste dentro questi giganti cosmici.

Ora che sappiamo che queste popolazioni nascoste esistono, gli astronomi dovranno aggiornare i loro modelli. Le teorie sulla formazione delle galassie dovranno tenere conto di come l'universo abbia apparentemente stipato così tante stelle in strutture così precoci.

E personalmente? Adoro questo tipo di sorprese cosmiche. Ogni volta che costruiamo strumenti migliori e guardiamo più lontano nello spazio, scopriamo che l'universo è più strano, più meraviglioso e più sorprendente di quanto avessimo mai immaginato.

L'universo primordiale non era solo più massiccio di quanto pensassimo — apparentemente ci stava nascondendo le sue vere dimensioni.

Fonte: ScienceDaily