La Galassia più lontana dell’Universo osservabile si trova a 13,4 miliardi di anni luce di distanza e si chiama GN-z11. La conferma arriva dal dipartimento di Astronomia dell’Università di Tokyo, grazie all’analisi dei dati ricevuti dal telescopio Keck, nelle isole Hawaii.
La notizia è pubblicata sulla rivista Nature Astronomy ed è una scoperta interessantissima in quanto si tratta della galassia più antica dell’Universo intercettata finora.
Nobunari Kashikawa (astronomo e coautore principale), commenta: “Speriamo che questo studio possa far luce su un periodo della storia cosmologica in cui l’Universo aveva solo poche centinaia di milioni di anni. GN-z11 è così distante da definire il confine stesso dell’Universo osservabile. Ma misurare e verificare una tale distanza non è un compito facile”.
Per effettuare la misurazione il gruppo di astronomi ha misurato il “redshift” gravitazionale, cioè lo spostamento verso il rosso che è indice della luce che viaggia su lunghe distanze.
“Alcune firme chimiche chiamate linee di emissione, imprimono modelli distinti nella luce di oggetti distanti. Misurando l’allungamento di queste firme rivelatrici, possiamo dedurre quanto lontano ha viaggiato la luce”, spiega Kashikawa.
Il telescopio spaziale Hubble ha rilevato la firma più volte nello spettro di GN-z11, ma non è in grado di risolvere le linee di emissione ultraviolette nella misura necessaria.
“Abbiamo utilizzato lo spettrografo del telescopio Keck, che si trova nelle Hawaii. Grazie a questo dispositivo abbiamo potuto stimare la distanza della galassia in modo più preciso rispetto a quanto non fosse possibile in precedenza”.
“Quando si lavora con distanze a queste scale servono unità di misura ad hoc. Se le successive osservazioni confermeranno le nostre misurazioni, potremo affermare che GN-z11 è la galassia più distante dal nostro pianeta mai rilevata nell’Universo osservabile“, conclude Kashikawa.
GN-z11 è una galassia che si colloca in prossimità della costellazione dell’Orsa Maggiore, ègiovane e moderatamente massiccia. Sembra che risalga a quando l’Universo aveva 420 milioni di anni, solo il 3% della sua età attuale.
Si è formata quindi circa 400 milioni di anni dopo il Big Bang, ma è molto luminosa, tanto da mettere in dubbio le precedenti teorie sulla formazione delle galassie primordiali.
“È incredibile che una galassia così massiccia sia esistita solo 2-300 milioni di anni dopo che si sono iniziate a formare le prime stelle. Occorre una crescita molto rapida, una produzione di stelle ad un tasso enorme, per poter ottenere una galassia da un miliardo di masse solari in un’epoca così lontana”, spiega Garth Illingworth dell’Università della California a Santa Cruz.
Come scoprire l’Universo primordiale grazie alle galassie
Per scoprire e capire l’Universo primordiale è fondamentale lo studio delle galassie, che permette di ricostruire le prime fasi dopo il Big Bang.
Gli astronomi hanno usato uno strumento presente sul telescopio Keck, che ha calcolato il “redshift“. In pratica, la luce che proviene dalla galassia diventa sempre più rossa via via che viaggia. Poi, come spiegato da Kashikawa, analizzando le firme chimiche e verificando quanto sono allungate, si possono individuare modelli distinti nella luce.
I modelli permettono di calcolare quanto tempo la luce ha viaggiato e quanto è distante la galassia che l’ha emessa.
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Come si calcola la distanza delle galassie
Per capire quanto è distante una galassia, non si può fare riferimento al tempo che impiega la sua luce per raggiungere la Terra.
Infatti, come nel caso di GN-z11, la sua distanza attuale risulta di 32 miliardi di anni luce (circa 9,8 miliardi di parsec). Ma, calcolando la velocità di espansione dell’Universo (che sta accelerando), e stimando che la luce che è arrivata ora è partita da GN-z11 quando si trovava ad una distanza dalla Terra di 2,66 miliardi di anni luce, si ottiene il tempo che la stessa luce ha impiegato per raggiungerci, ovvero, in questo caso 13,4 miliardi di anni.
Più l’Universo si espande e meno possibilità ci sarà di rilevare la luce che sta partendo ora da GN-z11 o da altre galassie simili.
Questo è anche il motivo per cui non siamo in grado di osservare la luce di galassie ancora più distanti di GN-z11, perché non avrebbe il tempo di raggiungerci.
