Quando e come si formano i dischi galattici è ancora un enigma nell’astronomia moderna. Grazie ai dati dati ottenuti dai ricercatori di Milano-Bicocca dal James Webb Space Telescope (JWST) – l’osservatorio spaziale più grande e potente mai costruito finora, frutto di una partnership tra la Nasa, l’Esa e la Canadian Space Agency – il gruppo di ricerca “Cosmic Web” dell’Università di Milano-Bicocca, ha descritto la rapida e inaspettata crescita di un enorme disco galattico nelle prime fasi di sviluppo dell’universo.
Lo studio apre una nuova finestra sulle fasi iniziali della formazione delle galassie.
Da sinistra, Sebastiano Cantalupo e Weichen Wang. © Università di Milano-Bicocca
La galassia a disco sorprendentemente grande nell’universo primordiale, ovvero nel periodo cosmico iniziale circa due miliardi di anni dopo il Big Bang, è stata battezzata “Big Wheel (Grande ruota), perché presenta dimensioni più tipiche dei dischi galattici giganti dell’Universo attuale.
Big Wheel è circa tre volte più grande delle galassie scoperte in precedenza in tempi cosmici simili, ed è anche almeno tre volte più grande di quanto previsto dalle attuali simulazioni cosmologiche. È invece paragonabile alle dimensioni della maggior parte dei dischi massicci visti nell’attuale Universo. Ulteriori analisi spettroscopiche hanno confermato che Big Wheel è un disco che ruota come una galassia a spirale, ovvero come la Via Lattea, la nostra galassia.
Il gruppo di ricerca Cosmic Web. Il quarto da sinistra Sebastiano Cantalupo. In piedi Weichen Wang. © Università di Milano-Bicocca
I dischi galattici nell’Universo primordiale
«Quando e come si formano i dischi galattici è ancora un enigma nell’astronomia moderna. I primi anni di osservazioni del James Webb Space Telescope hanno rivelato una pletora di dischi galattici nell’Universo primordiale, che corrisponde a un’epoca cosmica di undici miliardi di anni fa, o due miliardi di anni dopo il Big Bang. Prima della nostra osservazione, erano tuttavia stati scoperti da JWST solo dischi galattici molto più piccoli di quelli che vediamo nell’universo locale. Per questo motivo, si pensava che la formazione dei dischi più grandi avesse richiesto la maggior parte dell’età dell’universo. Per poter fare nuova luce sulla questione, abbiamo rivolto la nostra attenzione all’Universo primordiale e, in particolare, a uno speciale ambiente cosmico» afferma Sebastiano Cantalupo, professore ordinario dell’Università di Milano-Bicocca, autore della ricerca con Weichen Wang e gli altri membri del gruppo Cosmic Web dell’ateneo.
A causa della velocità finita della luce, infatti, le osservazioni attuali del telescopio sono una foto di quella regione di cielo quando l’universo aveva solo 2 miliardi di anni. Un laboratorio nel quale si possono studiare i meccanismi di formazione delle galassie.
La galassia Big Wheel (al centro) e il suo ambiente cosmico. La galassia è un gigantesco disco rotante a redshift z = 3,25, con chiari bracci a spirale. È finora unica per le sue grandi dimensioni del disco, che si estende per più di 30 kpc, più grande di qualsiasi altro disco di galassia confermato in questa epoca dell’universo. © Università di Milano-Bicocca / Nature Astronomy
La scoperta del gruppo di ricerca Cosmic Web, nato all’interno dell’Unità di Astrofisica del dipartimento di Fisica dell’Università di Milano-Bicocca, è stata pubblicata su Nature Astronomy nell’articolo “A giant disk galaxy two bilion years after the Big Bang”.
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