Una scoperta che cambia la comprensione dell’evoluzione delle galassie
Un team di ricercatori dell’Università di Milano-Bicocca, guidato dal professor Sebastiano Cantalupo e dal post-doc Weichen Wang, ha identificato una galassia a disco di dimensioni sorprendenti risalente a circa due miliardi di anni dopo il Big Bang. Denominata “Big Wheel”, questa galassia sfida le attuali teorie sulla formazione galattica, mostrando caratteristiche tipiche delle strutture giganti dell’universo moderno in un’epoca cosmica molto più remota.
Lo studio, pubblicato su Nature Astronomy, si basa su dati raccolti dal James Webb Space Telescope (JWST), il più avanzato osservatorio spaziale mai costruito, in collaborazione con strumenti come il telescopio spaziale Hubble, il Very Large Telescope (VLT) e l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA).
Le caratteristiche eccezionali di “Big Wheel”
La galassia scoperta si distingue per il suo raggio effettivo di circa 10 kiloparsec, dimensioni tre volte superiori a quelle delle galassie precedentemente individuate con masse stellari e tempi cosmici simili. Questo valore supera anche le previsioni delle attuali simulazioni cosmologiche, suggerendo che le condizioni ambientali dell’universo primordiale potrebbero aver favorito una crescita più rapida e strutturata dei dischi galattici rispetto a quanto ipotizzato finora.
«La formazione dei dischi galattici è ancora un enigma per l’astronomia moderna» – spiega Sebastiano Cantalupo – «Fino ad oggi, i dischi individuati dal James Webb Space Telescope nell’universo primordiale erano molto più piccoli di quelli osservati nell’universo attuale. Questo ha portato alla convinzione che la formazione di galassie di grandi dimensioni richiedesse miliardi di anni. Tuttavia, la scoperta di “Big Wheel” dimostra che strutture di questo tipo potevano già esistere appena due miliardi di anni dopo il Big Bang».
Grazie alle analisi condotte con il Near-Infrared Camera (NIRCam) e il Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec) a bordo del JWST, il team ha potuto identificare il redshift, la morfologia e la cinematica della galassia, confermando che Big Wheel è un disco rotante simile alla Via Lattea, con chiari bracci a spirale e un movimento coerente con quello delle galassie a spirale moderne.
L’ambiente cosmico e le implicazioni per la formazione galattica
Big Wheel si trova in un’area eccezionalmente densa di galassie, gas e buchi neri, una regione che probabilmente evolverà in un ammasso galattico. Questo ambiente potrebbe aver giocato un ruolo determinante nella crescita accelerata della galassia, sfidando le teorie tradizionali che indicano le aree ad alta densità come ostili alla formazione precoce di dischi galattici di grandi dimensioni.
«Gli ambienti densi come quello di “Big Wheel” sono ancora poco esplorati» – afferma Cantalupo – «Nuove osservazioni saranno fondamentali per costruire un campione statistico di dischi galattici giganti nell’universo primordiale e comprendere meglio le prime fasi della formazione delle galassie».
Un nuovo scenario per l’evoluzione dell’universo
Questa scoperta apre nuove prospettive nello studio della formazione ed evoluzione delle galassie, suggerendo che le strutture a disco di grandi dimensioni potrebbero essersi sviluppate molto prima di quanto ipotizzato. L’indagine condotta dal gruppo Cosmic Web dell’Università di Milano-Bicocca rappresenta un passo significativo nella comprensione della crescita delle galassie nelle epoche cosmiche più remote.
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