Il team canadese NIRISS Unbiased Cluster Survey (CANUCS) ha scoperto gli ammassi globulari più distanti mai trovati utilizzando la sonda James Webb Space Telescope (JWST). Questi densi gruppi di milioni di stelle potrebbero essere reliquie che contengono le prime e le più antiche stelle dell'universo.
Questa scoperta dentro Il primo campo profondo di Webb fornisce già uno sguardo dettagliato alla prima fase di formazione stellare, confermando l’incredibile potenza di JWST.
La “galassia Sparkler”, distante nove miliardi di anni luce, è stata al centro dell'immagine squisitamente dettagliata del Primo Campo Profondo di Webb, hanno detto gli astronomi. I ricercatori hanno chiamato questi oggetti compatti attorno a questa galassia “scintille”, che apparivano come piccoli punti gialli.
Secondo il gruppo di ricerca, queste scintille potrebbero essere nuove grappoli di stelle in via di sviluppo attivo che si formarono tre miliardi di anni dopo il Big Bang al culmine della formazione stellare o nei vecchi ammassi globulari. Gli ammassi globulari sono vecchi insiemi di stelle risalenti all'inizio di una galassia, che forniscono informazioni sulle prime fasi del suo sviluppo ed espansione.
Dalla loro analisi iniziale di 12 di questi oggetti compatti, i ricercatori hanno determinato che cinque di essi non sono solo ammassi globulari ma tra quelli più antichi conosciuti.
Kartheik G. Iyer, Dunlap Fellow presso il Dunlap Institute for Astronomy & Astrophysicals dell'Università di Toronto e co-autore principale dello studio, ha affermato: “Guardare le prime immagini del JWST e scoprire vecchi ammassi globulari attorno a galassie lontane è stato un momento incredibile, impossibile con i precedenti Telescopio spaziale Hubble imaging”.
“Poiché abbiamo potuto osservare le scintille attraverso una gamma di lunghezze d’onda, potremmo modellarle e comprendere meglio le loro proprietà fisiche, come quanti anni hanno e quante stelle contengono. Ci auguriamo che la conoscenza che gli ammassi globulari possano essere osservati da distanze così grandi con JWST stimolerà ulteriormente la scienza e la ricerca di oggetti simili”.
Lamiya Mowla, Dunlap Fellow presso il Dunlap Institute for Astronomy & Astrophysicals dell'Università di Toronto e co-autore principale dello studio, ha affermato: “Questi ammassi appena identificati si sono formati quando per la prima volta è stato possibile creare stelle. Poiché la galassia Sparkler è molto più lontana della nostra Via Lattea, è più facile determinarne l’età ammassi globulari.
“Stiamo osservando lo Sparkler com’era nove miliardi di anni fa, quando universo aveva solo quattro miliardi e mezzo di anni, guardando qualcosa che accadde molto tempo fa. Consideralo come indovinare l'età di una persona in base al suo aspetto: è facile distinguere tra un bambino di 5 e 10 anni, ma difficile distinguere tra uno di 50 e 55 anni.
La galassia Sparkler è speciale perché è ingrandita di un fattore 100 a causa di un effetto chiamato lente gravitazionale, in cui l'ammasso di galassie SMACS 0723 in primo piano distorce ciò che c'è dietro come una gigantesca lente d'ingrandimento. Inoltre, la lente gravitazionale produce tre immagini separate dello Sparkler, consentendo agli astronomi di studiare la galassia in maggiore dettaglio.
Chris Willott, capo del team CANUCS del Centro di ricerca astronomica e astrofisica di Herzberg del Consiglio nazionale delle ricerche, ha affermato: “Il nostro studio dello Sparkler evidenzia l’enorme potere nel combinare le capacità uniche di JWST con l’ingrandimento naturale offerto dalla lente gravitazionale. Il team è entusiasta di ulteriori scoperte quando JWST rivolgerà lo sguardo agli ammassi di galassie CANUCS il prossimo mese”.
I ricercatori hanno combinato nuovi dati della Near-Infrared Camera (NIRCam) di JWST con i dati di archivio dell’HST. NIRCam rileva oggetti deboli utilizzando lunghezze d'onda più lunghe e rosse per osservare oltre ciò che è visibile all'occhio umano e persino all'HST. Entrambi gli ingrandimenti dovuti alla lente dell'ammasso di galassie e l'alta risoluzione di JWST hanno reso possibile l'osservazione di oggetti compatti.
Lo strumento NIRISS (Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph) di fabbricazione canadese montato sul JWST ha confermato che gli oggetti sono vecchi ammassi globulari perché i ricercatori non hanno osservato linee di emissione di ossigeno, emissioni con spettri misurabili emesse da giovani ammassi che stanno attivamente formando stelle. . NIRISS ha anche contribuito a svelare la geometria delle immagini a tripla lente dello Sparkler.
Marcin Sawicki, Canada Research Chair in Astronomy, professore alla Saint Mary's University e coautore dello studio, disse, "Lo strumento NIRISS prodotto in Canada da JWST è stato fondamentale per aiutarci a capire come sono collegate le tre immagini dello Sparkler e dei suoi ammassi globulari. Vedendo molti degli ammassi globulari di Sparkler ripresi tre volte ha reso chiaro che stanno orbitando attorno alla galassia Sparkler piuttosto che trovarsi semplicemente di fronte ad essa per caso."
Riferimento della Gazzetta:
- The Sparkler: candidati ad ammassi globulari evoluti ad alto spostamento verso il rosso catturati da JWST. I Astrophysical Journal Letters (2022). DOI: 10.3847/2041-8213/ac90ca
