Il telescopio Webb rileva le molecole organiche più distanti dell'universo

Un team internazionale di astronomiha rilevato molecole organiche complessenella galassia più distante fino ad oggi utilizzando il telescopio spaziale James Webb della NASA.

La scoperta delle molecole, che sulla Terra sono familiari nel fumo, nella fuliggine e nello smog, dimostra il potere di Webb di aiutare a comprendere la complessa chimica che va di pari passo con la nascita di nuove stelle anche nei primi periodi del mondo. la storia dell'universo. Almeno per quanto riguarda le galassie, le nuove scoperte mettono in dubbio il vecchio adagio secondo cui dove c’è fumo, c’è fuoco.

Utilizzando il telescopio Webb, l'astronomo Justin Spilker della Texas A&M University e i suoi collaboratori hanno scoperto le molecole organiche in una galassia distante più di 12 miliardi di anni luce. A causa della sua estrema distanza, la luce rilevata dagli astronomi ha iniziato il suo viaggio quando l’universo aveva meno di 1,5 miliardi di anni, circa il 10% della sua età attuale. La galassia è stata scoperta per la prima volta dal South Pole Telescope della National Science Foundation nel 2013 e da allora è stata studiata da molti osservatori, tra cui il radiotelescopio ALMA e il telescopio spaziale Hubble.

Spilker nota che la scoperta, riportata questa settimana sulla rivista Nature, è stata resa possibile grazie ai poteri combinati di Webb e del destino, con un piccolo aiuto da parte di un fenomeno chiamato lente gravitazionale. Il lensing, originariamente previsto dalla teoria della relatività di Albert Einstein, si verifica quando due galassie sono quasi perfettamente allineate dal nostro punto di vista sulla Terra. La luce proveniente dalla galassia di sfondo viene allungata e amplificata dalla galassia in primo piano in una forma ad anello, nota come anello di Einstein.

"Combinando le straordinarie capacità di Webb con una 'lente d'ingrandimento cosmica' naturale, siamo stati in grado di vedere ancora più dettagli di quanto avremmo potuto altrimenti", ha detto Spilker, un assistente professore presso il Dipartimento di Fisica e Astronomia del Texas A&M e membro del George P. e Cynthia Woods Mitchell Institute per la fisica fondamentale e l'astronomia. "Quel livello di ingrandimento è in realtà ciò che ci ha fatto interessare in primo luogo a osservare questa galassia con Webb, perché ci permette davvero di vedere tutti i ricchi dettagli di ciò che costituisce una galassia nell'universo primordiale che non avremmo mai potuto vedere altrimenti. "

I dati di Webb hanno trovato la firma rivelatrice di grandi molecole organiche simili allo smog e al fumo, elementi costitutivi delle stesse emissioni di idrocarburi cancerogeni sulla Terra che contribuiscono in modo determinante all’inquinamento atmosferico. Tuttavia, Spilker afferma che le implicazioni dei segnali di fumo galattici sono molto meno disastrose per i loro ecosistemi cosmici.

"Queste grandi molecole sono in realtà piuttosto comuni nello spazio", ha spiegato Spilker. "Gli astronomi pensavano che fossero un buon segno della formazione di nuove stelle. Ovunque si vedessero queste molecole, c'erano anche piccole stelle che brillavano."

I nuovi risultati di Webb mostrano che questa idea potrebbe non suonare esattamente vera nell'universo primordiale, secondo Spilker.

"Grazie alle immagini ad alta definizione di Webb, abbiamo trovato molte regioni con fumo ma senza formazione stellare, e altre con nuove stelle in formazione ma senza fumo", ha aggiunto Spilker.

Kedar Phadke, studente laureato dell'Università dell'Illinois a Urbana-Champaign, che ha guidato lo sviluppo tecnico delle osservazioni Webb del team, ha osservato che gli astronomi stanno utilizzando Webb per creare connessioni attraverso la vastità dello spazio con un potenziale senza precedenti.

"Scoperte come questa sono esattamente ciò per cui Webb è stato costruito: comprendere le prime fasi dell'universo in modi nuovi ed entusiasmanti", ha detto Phadke. "È sorprendente che possiamo identificare molecole distanti miliardi di anni luce che ci sono familiari qui sulla Terra, anche se si presentano in modi che non ci piacciono, come smog e fumo. È anche una potente affermazione sull'incredibile capacità di Webb che non abbiamo mai avuto prima."

La leadership del team comprende anche l'astronoma Jane Rigby del Goddard Space Flight Center della NASA, il professore dell'Università dell'Illinois Joaquin Vieira e dozzine di astronomi in tutto il mondo.