Il telescopio spaziale James Webb ha osservato una delle galassie più antiche mai identificate, vista com’era circa 13 miliardi di anni fa, appena 800 milioni di anni dopo il Big Bang. La scoperta, pubblicata su Nature, riguarda una galassia debolissima chiamata LAP1-B, che potrebbe conservare le tracce chimiche delle prime stelle nate nell’universo.
LAP1-B non è una galassia spettacolare per dimensioni o luminosità. Al contrario, è piccola, remota e quasi invisibile. Proprio per questo la sua individuazione è così importante: osservare oggetti di questo tipo significa avvicinarsi a un’epoca in cui l’universo stava appena cominciando a costruire le prime strutture, trasformando il gas primordiale in stelle, galassie e, lentamente, negli elementi chimici da cui sarebbe nata la complessità cosmica.
Una lente naturale nello spazio
La galassia sarebbe stata troppo debole per essere osservata direttamente anche da Webb, ma gli astronomi hanno sfruttato un fenomeno previsto dalla relatività generale: la lente gravitazionale. Un ammasso di galassie più vicino si è comportato come una gigantesca lente cosmica, amplificando la luce di LAP1-B fino a circa 100 volte.
In pratica, la gravità dell’ammasso ha curvato e ingrandito la luce proveniente dalla galassia lontanissima, permettendo agli strumenti di Webb di analizzarla. È come se la natura avesse messo a disposizione degli astronomi un telescopio aggiuntivo, capace di rendere visibile ciò che altrimenti sarebbe rimasto nascosto.
Una galassia quasi incontaminata
L’aspetto più sorprendente di LAP1-B riguarda la sua composizione chimica. Gli scienziati hanno scoperto che contiene pochissimi elementi pesanti. La sua abbondanza di ossigeno è circa 240 volte inferiore a quella del Sole, rendendola una delle galassie in formazione più primitive mai osservate.
Questo dato è fondamentale perché, nei primi istanti della storia cosmica, l’universo era composto quasi esclusivamente da idrogeno ed elio. Gli elementi più pesanti, come carbonio, ossigeno, ferro e silicio, sono stati prodotti successivamente all’interno delle stelle e dispersi nello spazio dalle esplosioni stellari. Una galassia poverissima di questi elementi è quindi una sorta di fossile in formazione: un oggetto che conserva informazioni preziose sulle prime fasi dell’evoluzione cosmica.
Le possibili tracce delle prime stelle
Analizzando la luce di LAP1-B, i ricercatori hanno osservato intense emissioni prodotte da gas ionizzato. Questo tipo di radiazione è compatibile con la presenza di stelle estremamente calde e massicce, simili a quelle che gli astronomi immaginano per la cosiddetta Popolazione III: la prima generazione di stelle dell’universo.
Queste stelle primordiali non sono mai state osservate direttamente. Secondo i modelli teorici, erano molto diverse dalle stelle attuali: enormi, caldissime, di vita breve e quasi prive di elementi pesanti. La loro morte, sotto forma di esplosioni potentissime, avrebbe arricchito il gas circostante con i primi elementi chimici complessi.
Nel caso di LAP1-B, un ulteriore indizio arriva dal rapporto tra carbonio e ossigeno, risultato più alto del normale. Secondo gli studiosi, questa firma chimica potrebbe essere coerente con i prodotti delle prime esplosioni stellari della storia cosmica. Non è ancora una prova definitiva, ma è uno degli indizi più interessanti finora raccolti.
Anche la materia oscura lascia la sua impronta
Lo studio non riguarda solo le stelle. Misurando il movimento e la velocità del gas all’interno della galassia, gli astronomi hanno concluso che LAP1-B sembra essere tenuta insieme da una grande quantità di materia oscura.
La materia oscura non emette luce e non può essere osservata direttamente, ma la sua presenza si deduce dagli effetti gravitazionali. In una galassia così piccola e antica, il suo ruolo è particolarmente importante: potrebbe aver fornito la struttura invisibile necessaria perché il gas si accumulasse e iniziasse a formare stelle.
Perché questa scoperta è importante
LAP1-B offre agli astronomi un’immagine rarissima di una galassia in una fase molto precoce della sua evoluzione. Non è soltanto un oggetto lontano: è una testimonianza diretta di un periodo in cui l’universo stava passando dall’oscurità primordiale alla formazione delle prime sorgenti luminose.
Grazie a Webb, gli scienziati possono studiare non solo la luce di queste galassie remote, ma anche la composizione chimica del loro gas, la presenza di radiazione ionizzante e il possibile contributo delle prime stelle. È un passo decisivo per capire come l’universo sia passato da una nube quasi uniforme di gas primordiale alla complessa rete di galassie che osserviamo oggi.
La scoperta di LAP1-B non chiude il mistero sulle prime stelle, ma lo rende finalmente osservabile. E conferma ancora una volta che il James Webb Space Telescope sta trasformando l’astronomia in una vera archeologia del cosmo: non guarda soltanto lontano nello spazio, ma sempre più indietro nel tempo.
Stefano Camilloni
