MADRID, 4 giugno (EUROPA PRESS) –
Le galassie più enigmatiche scoperte dal telescopio spaziale James Webbi cosiddetti “punti rossi”, risultano essere le fabbriche di polvere più efficienti dell’universo primordiale.
È la scoperta di un team di astrofisici guidati dal Centro di Astrobiologia (CAB, CSIC-INTA) con nuovi dati rilevati con lo strumento James Webb per l’infrarosso medio (MIRI).
La polvere creata è molto diversa da quella che vediamo nelle galassie vicine, con una temperatura abbastanza elevata, che indica una fonte di riscaldamento molto energetica come stelle molto giovani e massicce o buchi neri supermassicci.
In un articolo pubblicato su Il diario astrofisicoil gruppo di astrofisici appartenenti ai team europei e americani che hanno costruito MIRI, uno degli strumenti a bordo del James Webb Space Telescope (JWST), ha fatto luce sulla natura delle galassie più enigmatiche che scoperto il telescopio nei primi tre anni di operazioni scientifichei cosiddetti Little Red Dots (LRD), piccoli punti rossi o puntini rossi, in spagnolo.
“Ci sono tre caratteristiche che rendono i punti rossi un tipo di galassia davvero sorprendente”, spiega. è una dichiarazione Pablo G. Pérez-González, ricercatore scientifico presso il Centro di Astrobiologia (CAB, CSIC-INTA) e primo autore dell’articolo. “I puntini rossi sono molto numerosi nell’universo molto giovane, quando aveva solo il 5% della sua età attuale, e sono molto rossi, ma anche piuttosto blu, a seconda dell’intervallo spettrale a cui si guarda. Questo è paradossale, e in effetti non è comune, “Non conoscevamo oggetti come questi prima che JWST li scoprisse.”
Guillermo Barro, coautore dell’articolo e professore all’Università del Pacifico (California, Stati Uniti), spiega che “le galassie possono presentare colori rossi se ospitano stelle evolute o grandi quantità di polvere, che assorbe preferenzialmente la luce blu, come lo vediamo in alcune sere quando l’aria è piena di polvere o di smog. Tuttavia, ci sono punti rossi nell’universo molto giovane, quindi potrebbe non esserci il tempo per formare molte vecchie stelle in grado di dominarne la luminosità. “Pertanto, i puntini rossi devono contenere grandi quantità di polvere.”
George Rieke, professore all’Università dell’Arizona (Stati Uniti), è uno dei due principali ricercatori dello strumento MIRI a bordo del JWST, che è stato costruito proprio per studiare la polvere formatasi dagli albori dell’universo fino ai giorni nostri. Rieke descrive come è iniziata la costruzione di questo strumento: “Il MIRI è stato uno sforzo congiunto delle due più grandi agenzie spaziali del mondo, la NASA e l’ESA, con un ricercatore co-principale in Europa, la professoressa Gillian Wright, e un altro responsabile negli Stati Uniti. “. Il professor Rieke spiega: “Come parte del tempo di osservazione concessomi da quella leadership, abbiamo effettuato un’indagine galattica con MIRI chiamata Smiles, che è unica nell’utilizzare tutte le bande MIRI e anche in coordinazione con un altro studio effettuato dal JWST telecamera nel vicino infrarosso. “Ciò ha portato a un set di dati unico per studiare questi enigmatici puntini rossi.”
I risultati presentati si basano sui dati MIRI dell’indagine cosmologica Smiles, ma anche sui dati presi dal più grande programma di osservazione portato avanti da JWST, il progetto noto come JADES. “JADES ha utilizzato altri due strumenti, NIRCam e NIRSpec, costruiti rispettivamente dalla NASA e dall’ESA, per ottenere il set di dati più completo sul cielo e il quadro più completo dell’evoluzione delle galassie“, menziona la ricercatrice principale di JADES Marcia Rieke, che ha recentemente ricevuto il Premio Gruber 2024 per la cosmologia in “riconoscimento del suo lavoro pionieristico nell’astronomia a infrarossi, in particolare per la sua supervisione degli strumenti che consentono agli astronomi di esplorare le prime galassie nell’universo”.
Il nuovo documento presenta principalmente due risultati sulla natura dei punti rossi. Innanzitutto, il MIRI ha dimostrato che i punti rossi contengono grandi quantità di polvere sotto forma di piccoli granelli contenenti carbonio. Questa polvere è piuttosto calda, non è come la polvere che siamo abituati a vedere nelle galassie vicine, che ha temperature intorno ai -250 ºC. “Le particelle di polvere nei punti rossi hanno temperature alte almeno quanto quelle dei nostri forni, e possono raggiungere la temperatura della lava di un vulcano, appena un po’ meno di quanto occorre per distruggere quei granelli di polvere,” spiega Pérez-González.
Il secondo risultato principale parla di come la polvere viene riscaldata a quelle temperature. Jianwei Lyu, ricercatore presso l’Università dell’Arizona, spiega che “queste grandi temperature possono essere raggiunte se la polvere viene riscaldata dall’enorme quantità di energia che i buchi neri supermassicci iniettano nell’ambiente circostante, mentre accumulano materiale e collassano”. diventare quello che è noto come nucleo galattico attivo (AGN).
PRIMO GRANDE EVENTO DI FORMAZIONE STELLARE
“Ma le proprietà dei punti rossi non coincidono con quelle del tipico AGN che conoscevamo prima del JWST”, dice Barro, “e quello che sappiamo della polvere è che è prodotta dalle stelle”, aggiunge il professor Pérez-González. Ciò giustifica il secondo risultato principale dell’articolo, e cioè che l’origine della polvere e della fonte di calore, anziché un AGN, almeno per alcuni punti rossi, è “la presenza di un gran numero di stelle molto giovani, che sono blu, il che spiega il colore dei punti rossi. Queste stelle sono centinaia di volte più massicce del nostro Sole e vivono periodi molto brevi, appena pochi milioni di anni invece dei 4,5 miliardi di anni in cui esiste il nostro Sole e dei 4,5 miliardi di anni. che vivrà ancora. Queste stelle appena formate possono produrre enormi quantità di polvere“spiega Pérez-González.
La conclusione generale è che probabilmente stiamo assistendo al primo grande evento di formazione stellare di alcune delle galassie più giovani conosciute. Questi eventi sono così intensi da produrre esplosioni di formazione stellare e si rivelano estremamente efficienti nei punti rossi nel produrre elementi come ossigeno e carbonio, nonché particelle di polvere. “Ora sappiamo che la polvere veniva prodotta in grandi quantità nell’universo primordiale e alla fine si unirà per formare pianeti e probabilmente la vita su di essi”, conclude Pérez-González.
