Galassie rosse di notte, la gioia degli astronomi: uno sguardo a “Hubble

Galassie

Di: AAS Nova 25 maggio 2023 2

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Le immagini JWST delle galassie primordiali hanno rivelato una popolazione di dischi piatti, rossi ed estesi che potrebbero essere stati completamente ignorati dalle indagini precedenti.

JWST ci ha dato un nuovo sguardo alle galassie come erano nei primi miliardi di anni dell'universo. Tra le galassie appena scoperte c'è una popolazione di dischi piatti, rossi ed estesi che potrebbero essere completamente sfuggiti alle indagini precedenti.

Per capire come le galassie di oggi siano diventate quello che sono, dobbiamo studiare le galassie del lontano passato. Tra le galassie che sappiamo essere esistite con uno spostamento verso il rosso (z) maggiore di 2 - fino a quando l'universo aveva poco più di 3 miliardi di anni - ci sono galassie massicce e polverose che formano stelle a un ritmo furioso.

Per studiare la struttura e l'evoluzione di queste galassie, abbiamo bisogno di un telescopio in grado di risolvere i dettagli più fini e che sia sensibile ai fotoni arrossati dalla polvere. Il telescopio spaziale Hubble ha il potere risolutivo ma non copre la gamma di lunghezze d'onda necessaria. Il telescopio spaziale Spitzer poteva vedere le lunghezze d'onda degli infrarossi ricercate, ma non aveva la capacità di individuare i dettagli più fini. JWST sposa questi due requisiti, aprendo una finestra sull'universo "oscuro di Hubble" delle galassie polverose.

In un articolo pubblicato di recente, un team guidato da Erica Nelson (Università del Colorado) ha riferito della propria analisi delle osservazioni JWST del Cosmic Evolution Early Release Science (CEERS) Survey. Questa indagine è stata condotta alla lunghezza d'onda dell'infrarosso di pochi micron (1 micron = 10-6 metri). Lo stesso campo visivo rilevato dal CEERS è stato visitato anche dal telescopio spaziale Hubble durante il Cosmic Assembly Near-infrared Deep Extragalactic Legacy Survey (CANDELS), sebbene Hubble abbia osservato l'area a lunghezze d'onda più corte.

Nelson e collaboratori hanno notato che le nuove immagini del JWST contenevano galassie assenti nelle immagini di Hubble della stessa regione. Selezionando galassie con determinate caratteristiche di colore, il team ha selezionato 26 galassie che erano luminose nelle immagini JWST ma mancanti nelle immagini di Hubble. Tra queste galassie ritrovate ce ne sono una dozzina che sono notevolmente estese piuttosto che compatte: una popolazione di galassie potenzialmente inesplorata presente 1-3 miliardi di anni dopo il Big Bang.

Queste 12 galassie sorprendono in due modi principali. Innanzitutto, queste galassie non sono solo rosse, ma lo sono anche dal nucleo fino alla periferia. In genere, pensiamo che le galassie a disco abbiano nuclei rossastri che ospitano stelle più vecchie e bracci a spirale bluastri che ospitano stelle giovani e calde. Queste galassie appena scoperte sono completamente rosse, cosa che Nelson e collaboratori interpretano nel senso che sono incredibilmente polverose.

In secondo luogo, queste galassie sono notevolmente piatte e sembrano essere viste quasi di profilo. Nelson e collaboratori suggeriscono che i criteri di colore utilizzati per selezionare le galassie potrebbero essere sbilanciati verso le galassie polverose e di profilo, che apparirebbero più rosse rispetto alle loro controparti frontali. Il team osserva che le galassie di queste dimensioni e intervallo di massa dovrebbero evolversi nelle galassie massicce che vediamo oggi, ma la loro mancanza di un distinto rigonfiamento stellare centrale è sorprendente. Fortunatamente, la spettroscopia, le osservazioni sulla lunghezza d’onda radio e le simulazioni hanno tutte il potenziale per migliorare la nostra comprensione di queste curiose galassie.

"JWST rivela una popolazione di galassie ultrarosse e appiattite a 2 ≲ z ≲ 6 precedentemente perse dall'HST", Erica J. Nelson et al 2023 ApJL948 L18. doi:10.3847/2041-8213/acc1e1

Questo post è apparso originariamente su AAS Nova, che presenta i punti salienti della ricerca dalle riviste dell'American Astronomical Society.

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