Quando, dove, come? Il cosmo è pieno di domande. Eppure, gli astronomi che utilizzano il Telescopio Spaziale James Webb della NASA sono rimasti sorpresi nel trovare una galassia rossa e distante deformata nella forma di un punto interrogativo. Un tipo specifico e raramente visto di lente gravitazionale naturale causa molteplici apparizioni della galassia. La lenteizzazione amplifica anche la galassia e il suo compagno a spirale, il Paio di Galassie con Punto Interrogativo. Questo consente agli astronomi di individuare specifiche regioni di formazione stellare utilizzando una combinazione di dati infrarossi da Webb e dati ultravioletti da Hubble. Immagine via STScI.

Il telescopio Webb ha scoperto un paio di galassie a forma di punto interrogativo creato da una lente gravitazionale insolita.
La lente gravitazionale amplifica le regioni di formazione stellare nel paio di galassie, rivelando interazioni cosmiche dettagliate.
Una comprensione più approfondita dell’evoluzione galattica di miliardi di anni fa emerge dai dati di Webb e Hubble.

WebbTelescope.org ha pubblicato questo comunicato stampa il 4 settembre 2024. Modifiche di EarthSky.
Galassia a punto interrogativo e storia cosmica antica
Siamo 7 miliardi di anni fa, e il periodo di massima formazione stellare dell’universo comincia a rallentare. Come poteva apparire la nostra galassia della Via Lattea in quel periodo? Gli astronomi che utilizzano il Telescopio Spaziale James Webb della NASA hanno trovato indizi sotto forma di una galassia cosmica a forma di punto interrogativo, risultato di un raro allineamento attraverso anni luce di spazio.
L’astronomo Guillaume Desprez della Saint Mary’s University di Halifax, Nova Scotia, è un membro del team che presenta i risultati di Webb. Ha descritto l’importanza della galassia a punto interrogativo:
Sappiamo di sole tre o quattro occorrenze di configurazioni simili di lente gravitazionale nell’universo osservabile, il che rende questa scoperta entusiasmante, poiché dimostra la potenza di Webb e suggerisce che ora potremmo trovarne altre.
Sebbene il Telescopio Spaziale Hubble della NASA avesse precedentemente osservato questa regione, la polverosa galassia rossa che forma l’intrigante forma a punto interrogativo è visibile solo grazie a Webb. Questo è il risultato delle lunghezze d’onda della luce che Hubble rileva, bloccate nella polvere cosmica, mentre le lunghezze d’onda più lunghe della luce infrarossa riescono a passare. Gli strumenti di Webb possono rilevare questa lunghezza d’onda più lunga.
Hubble e Webb condividono i meriti per la scoperta della galassia a punto interrogativo
Gli astronomi hanno utilizzato entrambi i telescopi per osservare il cluster di galassie MACS-J0417.5-1154, che funge da lente di ingrandimento. Questo perché il cluster è così massiccio da deformare il tessuto dello spazio-tempo. Ciò consente agli astronomi di vedere dettagli migliorati in galassie molto più lontane dietro il cluster. Tuttavia, gli stessi effetti gravitazionali che amplificano le galassie causano anche distorsioni. E questo porta a far apparire le galassie sfocate nel cielo in archi e persino a sembrare coinvolte più volte. Queste illusioni ottiche nello spazio sono chiamate lente gravitazionale.
La galassia rossa che Webb ha rivelato, insieme a una galassia a spirale con cui sta interagendo, precedentemente rilevata da Hubble, presenta una distorsione e un’amplificazione insolite. Ciò richiede un particolare e raro allineamento tra le galassie distanti, la lente e l’osservatore. Ed è qualcosa che gli astronomi chiamano una lente gravitazionale umbilicale iperbolica. Questo giustifica le cinque immagini del paio di galassie nell’immagine di Webb, quattro delle quali tracciano la parte superiore del punto interrogativo. Il punto del punto interrogativo è una galassia non correlata che si trova semplicemente nel posto giusto e nello spazio-tempo, dalla nostra prospettiva.
La sorprendente punteggiatura galattica è semplicemente affascinante
Oltre a produrre un caso studio delle capacità dell’imager e spettrografo senza fessura NIRISS di Webb di rilevare le posizioni di formazione stellare all’interno di una galassia miliardi di anni luce di distanza, il team di ricerca non ha potuto fare a meno di evidenziare la forma a punto interrogativo della galassia.
L’astronomo Marcin Sawicki della Saint Mary’s University e uno dei principali ricercatori ha spiegato l’impatto personale di questo colpo di fortuna:
Questo è semplicemente incredibile da vedere. Immagini straordinarie come questa sono il motivo per cui mi sono avvicinato all’astronomia quando ero giovane.
L’astronomo Vicente Estrada-Carpenter, anch’esso della Saint Mary’s University, ha utilizzato i dati ultravioletti di Hubble e i dati infrarossi di Webb per mostrare dove si stanno formando nuove stelle nelle galassie. Ha affermato che le sue scoperte potrebbero dimostrare come le galassie cambiano nel tempo:
Sapere quando, dove e come la formazione stellare avviene all’interno delle galassie è fondamentale per comprendere come le galassie si siano evolute nel corso della storia dell’universo.
I risultati mostrano che la formazione stellare è diffusa in entrambe.
Le auree gassose delle galassie adolescenti stanno collidendo
I dati spettrali confermano anche che la nuova galassia polverosa è alla stessa distanza della galassia a spirale vista frontalmente. E probabilmente stanno iniziando a interagire. Estrada-Carpenter ha spiegato:
Entrambe le galassie nel Paio di Punti Interrogativi mostrano attiva formazione stellare in diverse regioni compatte, probabilmente a causa della collisione di gas tra le due galassie. Tuttavia, la forma di nessuna delle due galassie sembra essere troppo disturbata, quindi probabilmente stiamo assistendo all’inizio della loro interazione.
E Sawicki ha aggiunto:
Queste galassie, osservate miliardi di anni fa quando la formazione stellare era al suo apice, sono simili alla massa che la galassia della Via Lattea avrebbe avuto in quel periodo. Webb ci consente di studiare com’era l’adolescenza della nostra galassia.
Le immagini e gli spettri di Webb in questa ricerca provengono dal Canadian NIRISS Unbiased Cluster Survey (CANUCS). Le Monthly Notices of the Royal Astronomical Society hanno pubblicato il documento di ricerca il 31 maggio 2024.
Bottom line: Un’insolita occorrenza di lente gravitazionale ha creato questa vista di una galassia a punto interrogativo. La scoperta rivela dettagli sulla colossale evoluzione galattica.
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Fonte: Quando, dove e come avviene la formazione stellare in un paio di galassie a mezzogiorno cosmico utilizzando CANUCS JWST/NIRISS grism spectroscopy