La NASA ha recentemente diffuso le immagini a alta risoluzione e i dati preziosi relativi alle prime galassie dell’universo, raccolti dal telescopio spaziale James Webb durante l’osservazione del campo ultra-profondo di Hubble. Grazie all’analisi di queste informazioni, è possibile comprendere meglio la reionizzazione delle galassie e i meccanismi di formazione stellare in quel periodo particolare della storia dell’universo. I dati, immediatamente resi pubblici, sono stati messi a disposizione di studiosi e ricercatori di tutto il mondo, al fine di migliorare le tecniche di analisi dei dati.

Il 11 ottobre 2022, il programma per gli osservatori generali (GO 1963) della NASA ha consentito al telescopio spaziale James Webb di osservare il campo ultra-profondo di Hubble per oltre 20 ore, concentrando l’attenzione su lunghezze d’onda comprese tra i 2 e i 4 micron. La squadra di ricerca, composta da Christina Williams, Sandro Tacchella e Michael Maseda, ha utilizzato i filtri d’immagine di banda media di Webb per raccogliere dati più precisi sulla storia della formazione stellare e sulle proprietà di ionizzazione delle galassie durante il primo miliardo di anni dell’universo. Queste informazioni aiuteranno a comprendere meglio come le galassie hanno reionizzato l’universo.

La Williams, il Tacchella e il Maseda hanno dialogato con la NASA per discutere delle prime osservazioni del campo ultra-profondo di Hubble attraverso James Webb. “Il fatto che vediamo gas caldo, ionizzato – ha spiegato Michael Maseda – ci dice esattamente dove stanno nascendo le stelle in queste galassie. Ora possiamo separare queste aree da quelle in cui le stelle esistevano già”. La Williams ha invece commentato l’importanza di utilizzare i filtri a banda media di Webb: “Questo ci dà una maggiore sensibilità nella misurazione dei colori, che aiuta a capire la storia della formazione stellare e delle proprietà di ionizzazione delle galassie durante il primo miliardo di anni dell’universo”.

Uno degli obiettivi principali della ricerca consiste nello studiare la formazione delle prime galassie. “La survey aiuta a capire quando si sono formate le prime galassie dell’universo – ha commentato il Tacchella – in quanto i filtri a banda media coprono una gamma di lunghezze d’onda diverse, possiamo trovare direttamente alcune delle prime galassie nell’universo primordiale, o possiamo datarne le stelle quando l’universo aveva circa un miliardo di anni per capire quando la galassia ha effettivamente formato le sue stelle”.

Grazie alle nuove capacità offerte dai filtri a banda media di Webb, il team di ricerca ha ottenuto un’immagine ibrida tra l’imaging e lo spettroscopia, ottenendo informazioni dettagliate per quasi tutte le galassie presenti nell’area osservata. Questo nuovo set di dati, inoltre, completera’ studi simili effettuati da strumenti come il Multi Unit Spectroscopic Explorer del Very Large Telescope, che si occupa di analisi di spettroscopia. “MUSE è molto utile per trovare galassie con emissione Lyman-alpha, o luce dall’idrogeno ionizzato in queste galassie – ha concluso il Maseda – questo nuovo set di dati ci consente di comprendere meglio l’intera popolazione di galassie in questo campo”.

Infine, le immagini e i dati raccolti rappresentano una parte importante dei progressi fatti negli ultimi anni nell’ambito dell’esplorazione dello spazio e delle ricognizioni del cosmo. Attraverso la comprensione delle prime galassie dell’universo e dell’epoca di Reionizzazione, è possibile fare luce su molti segreti dell’universo primordiale, migliorando continuamente la nostra conoscenza dell’Universo e delle sue origini.

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