Il James Webb Space Telescope (JWST) e l’Osservatorio a raggi X Chandra della NASA hanno rilevato l’ammasso di galassie più distante e di prima formazione mai osservato, spostando indietro la linea temporale della velocità con cui le grandi strutture cosmiche si assemblarono nell’universo primordiale. Chiamato JADES-ID1, questo “protoammasso” si stava formando attivamente appena 1 miliardo di anni dopo il Big Bang, il che significa che la sua luce ha impiegato 12,7 miliardi di anni per raggiungere la Terra. Questa scoperta sfida i modelli cosmologici esistenti e solleva interrogativi sulla rapida crescita degli ammassi di galassie nell’universo neonato.
La velocità inaspettata dell’assemblaggio cosmico
Precedenti osservazioni suggerivano che strutture così massicce non potessero essersi formate così presto. Il record precedente di un protoammasso risale a circa 3 miliardi di anni dopo il Big Bang; JADES-ID1 sembra aver iniziato a coalizzarsi due miliardi di anni prima. Ciò implica che l’universo potrebbe aver accelerato la formazione di ammassi di galassie a un ritmo più veloce di quanto precedentemente previsto.
Perché è importante? Gli ammassi di galassie sono i più grandi oggetti legati gravitazionalmente nel cosmo, contenenti migliaia di galassie, gas caldo e la misteriosa materia oscura che domina la loro struttura. Comprendere quando e come si formano è fondamentale per affinare i nostri modelli di distribuzione della materia oscura e del tasso di espansione dell’universo.
Come è avvenuta la scoperta
La rilevazione di JADES-ID1 si basa su un approccio combinato: JWST ha identificato densi raggruppamenti di galassie legate dalla gravità, mentre le osservazioni a raggi X di Chandra hanno rivelato un’enorme nube di gas surriscaldato che cade nell’ammasso nascente. Quando il gas collassa sotto la gravità, si riscalda intensamente, emettendo raggi X rilevabili. Questa doppia firma conferma la fase iniziale di formazione dell’ammasso.
“È come guardare una catena di montaggio che produce un’auto, piuttosto che cercare di capire come funziona un’auto guardando il prodotto finito”, spiega Gerrit Schellenberger del Center for Astrophysicals | Harvard e Smithsonian (CfA). Questa osservazione fornisce uno sguardo diretto sugli elementi costitutivi dell’universo, piuttosto che dedurre la loro formazione da strutture mature.
Implicazioni per la cosmologia
Il rapido sviluppo di JADES-ID1 suggerisce che l’universo primordiale aveva “un’enorme fretta di crescere”, secondo Akos Bogdan, il leader del team. Questa scoperta si aggiunge a un crescente numero di prove che indicano che anche le grandi galassie e i buchi neri supermassicci sono comparsi sorprendentemente all’inizio della storia cosmica. I modelli attuali potrebbero sottostimare l’efficienza della formazione delle strutture nel primo miliardo di anni dopo il Big Bang.
“Pensavamo di trovare un protoammasso come questo due o tre miliardi di anni dopo il Big Bang, non solo un miliardo”, dice Qiong Li, ricercatore dell’Università di Manchester.
Nel corso dei prossimi miliardi di anni, JADES-ID1 si evolverà in un ammasso di galassie completamente formato, simile a quelli osservati oggi. La sua esistenza iniziale, tuttavia, costringe gli scienziati a riconsiderare la velocità e i meccanismi dell’assemblaggio cosmico nell’universo antico.
Questa scoperta segna un significativo passo avanti nella nostra comprensione delle prime fasi dell’universo, evidenziando la necessità di continue osservazioni ad alta risoluzione per perfezionare i nostri modelli cosmologici.
