L’immagine mostra l’ammasso di galassie che ha reso possibile l’identificazione della remota e debole galassia grazie al fenomeno della lente gravitazionale. Nei tre riquadri sulla sinistra sono rappresentati gli spettri presi nei riquadri bianchi. Il fatto che tutti presentino dei picchi alla stessa lunghezza d’onda ha permesso di accertare che la luce analizzata proviene dalla stessa galassia. Crediti: BRADAC/HST/W. M. KECK OBSERVATORY
È la galassia con la più bassa luminosità in assoluto mai scoperta finora e la sua luce è stata emessa 13 miliardi di anni fa, ovvero circa 700 milioni di anni dopo il Big Bang. A individuare questa fioca sorgente è stato un team internazionale di astronomi guidato da Kuang-Han Huang dell’Università della California a Davis e a cui hanno partecipato Adriano Fontana e Laura Pentericci dell’Istituto Nazionale di Astrofisica insieme ai ricercatori italiani Tommaso Treu, dell’Università della California a Los Angeles e Michele Trenti, dell’università di Melbourne.
La scoperta, condotta grazie alle misure ottenute con strumento DEIMOS installato al telescopio da 10 metri Keck II collocato alle isole Hawaii, è stata possibile anche grazie all’effetto di lente gravitazionale esercitato da un ammasso di galassie che si trova frapposto alla Terra ed esattamente allineato tra noi e la remota galassia. Questo fenomeno, predetto dalla Teoria della relatività di Albert Einstein, ha amplificato la debolissima luce proveniente dalla galassia e prodotto tre distinte immagini dell’oggetto.
«Se la luce di questa galassia non fosse stata amplificata nelle tre immagini identiche di undici, cinque e due volte, non saremmo stati in grado di vederla», dice Huang, l’autore principale dello studio pubblicato oggi sulla rivista The Astrophyisical Journal Letters. «Questo oggetto si colloca, in termini di storia dell’Universo, in prossimità della fine dell’epoca della reionizzazione, durante la quale la maggior parte dell’idrogeno gassoso presente tra le galassie è passato dallo stato neutro a quello ionizzato (e rendendo così visibile la luce delle stelle per la prima volta). Ciò dimostra come il lensing gravitazionale è importante per conoscere la popolazione di galassie deboli che ha dominato la produzione di radiazione necessaria al processo di reionizzazione».
Le immagini amplificate della galassia erano state originariamente individuate in modo indipendente sia da ricercatori del Keck Observatory che dal telescopio spaziale Hubble. Il team ha raccolto e combinato tutti gli spettri ottenuti con lo strumento DEIMOS da tutte e tre le immagini, confermando così che erano gli stessi e che questo è un sistema soggetto a un triplo fenomeno di lensing gravitazionale.
«Questa scoperta ci mette a disposizione nuovi e più solidi riferimenti sull’epoca in cui si è completato il processo di reionizzazione, ovvero attorno a 12,5 miliardi di anni fa» commenta Fontana. «La galassia che abbiamo individuato è molto probabilmente uno dei componenti della popolazione di deboli galassie che ha alimentato questo processo» aggiunge Pentericci. «È un oggetto celeste davvero particolare: abbiamo infatti ricavato che la sua massa è circa diecimila volte più piccola di quella della Via Lattea, la nostra galassia. Anche se piccola, questa lontanissima galassia ci sta però aiutando a ottenere informazioni utili per comprendere “chi” è stato l’artefice della reionizzazione nelle prime fasi della storia del nostro universo».
Per saperne di più:
- Leggi su The Astrophysical Journal Letters l’articolo “Detection Of Lyman-Alpha Emission From A Triply Imaged Z = 6.85 Galaxy Behind Macs J2129.4−0741“, di Kuang-Han Huang et al.