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L’acqua ha fretta di formarsi: rilevata in una galassia antichissima

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In una galassia distante da noi circa 12,88 miliardi di anni luce (non proprio dietro l’angolo!), denominata SPT0311-58, gli scienziati hanno trovato molecole d’acqua in abbondanza, insieme al monossido di carbonio.
La nuova ricerca comprende lo studio più dettagliato del contenuto di gas molecolare di una galassia nell’Universo primordiale e il rilevamento più distante di molecole di acqua. Inoltre, ci dà un’informazione importante: queste molecole, importanti per la vita sulla Terra, si formano non appena possono!

«Questa galassia è la galassia più massiccia attualmente conosciuta ad alto redshift, ovvero il tempo in cui l’Universo era ancora molto giovane» racconta Sreevani Jarugula, astronoma dell’Università dell’Illinois e prima autrice dell’articolo, pubblicato su The Astrophysical Journal “Molecular Line Observations in Two Dusty Star-Forming Galaxies at z = 6.9”. «Questa ha più gas e polvere rispetto ad altre galassie nell’Universo primordiale, il che ci offre molte potenziali opportunità per osservare molecole abbondanti e per capire meglio come questi elementi che hanno creato la vita hanno influenzato lo sviluppo dell’Universo primordiale».

SPT0311-58 è in realtà costituita da due galassie ed è stata osservata per la prima volta dagli scienziati di ALMA (l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array in Cile) nel 2017.
SPT0311-58 si colloca nell’Epoca della Reionizzazione, ovvero in un momento in cui l’Universo aveva solo 780 milioni di anni – circa il 5% della sua età attuale – e stavano nascendo le prime stelle e galassie.

L’acqua è la terza molecola più abbondante nell’Universo dopo l’idrogeno molecolare e il monossido di carbonio. In studi passati di galassie, sia nell’Universo primordiale che in quello locale, era stata analizzata la correlazione tra la radiazione emessa dalle molecole di acqua e quella rilasciata dai grani di polvere sparsi nel gas interstellare.

«La polvere assorbe la radiazione ultravioletta proveniente dalle stelle della galassia e la riemette sotto forma di fotoni nel lontano infrarosso» spiega Jarugula «Questo processo eccita ulteriormente le molecole d’acqua, dando origine all’emissione d’acqua che gli scienziati sono in grado di osservare. In questo caso ci ha aiutato a rilevare l’emissione di acqua in questa enorme galassia». In futuro, sottolinea la ricercatrice, questa correlazione potrebbe essere usata per tracciare la formazione stellare sulla base della presenza di acqua nelle galassie su scala cosmologica.

Rappresentazione artistica della coppia di galassie Spt0311-58. Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/S. Dagnello (NRAO)

Lo studio delle prime galassie che si sono formate nell’Universo aiuta gli scienziati a comprendere meglio la nascita, la crescita e l’evoluzione dell’Universo e di tutto ciò che contiene, inclusi il Sistema Solare e la Terra. Lo studio del contenuto di gas e polvere di queste prime galassie ci informa delle loro proprietà, come il numero di stelle che si stanno formando, la velocità con cui il gas viene convertito in stelle, come le galassie interagiscono tra loro e con il mezzo interstellare e molto altro ancora.

Da questa rilevazione è stata sollevata anche una grande domanda: come è stato possibile assemblare così tanto gas e polvere per formare stelle e galassie così presto nell’universo? La risposta richiede ulteriori studi su queste e altre galassie per ottenere una migliore comprensione della formazione strutturale e dell’evoluzione dell’Universo primordiale.

Fonte:
https://www.almaobservatory.org

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