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La scoperta della galassia nana ⁤**PEARLSDG**, ​isolata e quiescente, mette in ⁢discussione le teorie consolidate sull’evoluzione delle ⁤galassie e sottolinea le capacità del **Telescopio Spaziale James Webb** nel rivelare fenomeni cosmici.

Un gruppo di⁤ astronomi, guidato ​dal ricercatore assistente dell’Università Statale dell’Arizona, Tim Carleton, ha scoperto una ‌galassia nana⁢ che ⁢è ‍apparsa nelle ⁤immagini del Telescopio Spaziale James Webb‍ (JWST)‌ che non era l’obiettivo ⁢principale ⁣dell’osservazione.

Le galassie sono tenute​ insieme dalla gravità e sono composte ‌da stelle e pianeti, con vasti nuvoloni di​ polvere⁤ e gas, nonché materia oscura.⁣ Le galassie nane sono le⁣ più abbondanti nell’Universo e sono per ⁤definizione⁣ piccole e con‌ bassa luminosità. Hanno meno di 100 milioni di stelle, mentre la Via Lattea, ad esempio, ne ​ha ‌quasi‌ 200⁣ miliardi.

 

Le recenti osservazioni ‍di galassie nane ⁣hanno rivelato l’abbondanza di ⁢”galassie ultra-diffuse” ​al di là della portata dei precedenti ‌grandi sondaggi spettroscopici, suggerendo che ⁤la nostra comprensione della popolazione di galassie nane potrebbe⁢ essere⁢ incompleta.

Nel corso di uno studio recentemente pubblicato, Carleton e il‍ suo team stavano inizialmente osservando un ammasso di galassie come parte del progetto JWST Prime‍ Extragalactic Areas for Reionization and Lensing Science ​(PEARLS).

La galassia nana, PEARLSDG, è apparsa casualmente in alcune delle immagini ⁤JWST del‌ team. Non era ‍affatto⁤ l’obiettivo principale, ma si trovava ⁤leggermente fuori‍ dal campo di osservazione principale, in ⁣un’area dello spazio dove non ci si aspettava ‍di vedere⁣ nulla.

 

PEARLSDG⁤ non presentava le ⁤caratteristiche usuali ⁢di una galassia nana⁣ che ci si aspetterebbe di vedere. Non interagisce con⁤ una galassia‍ vicina, ma non sta⁣ nemmeno formando nuove stelle. Si tratta di un​ caso interessante di una galassia quiescente⁤ isolata.

“Questi tipi di galassie nane quiescenti isolate non sono mai⁢ stati realmente ‍osservati prima, tranne‍ che in pochi⁣ casi. Non ⁤ci si aspetterebbe che esistano, data la nostra attuale comprensione dell’evoluzione ⁣delle galassie, quindi il fatto che vediamo questo oggetto ci aiuta a migliorare le​ nostre teorie⁢ sulla formazione delle galassie”, ha detto Carleton. “Generalmente, le galassie nane che ⁤si trovano​ da sole continuano a formare nuove stelle.”

Fino ad ⁣ora, la comprensione degli astronomi sull’evoluzione delle ⁤galassie mostrava una ‍galassia isolata che continuava a formare ⁢giovani stelle o ‍interagiva con una ​galassia⁢ compagna ‌più massiccia. Questa teoria non si applicava‍ a PEARLSDG, che presenta una popolazione⁤ stellare vecchia, non forma nuove stelle e⁤ rimane isolata.

In ​una ulteriore sorpresa, le singole ​stelle possono‍ essere osservate nelle ⁢immagini JWST ‌del team. ⁤Queste stelle sono più‍ luminose nelle lunghezze ⁢d’onda JWST; è una delle galassie più ⁢lontane ⁢in ⁢cui possiamo vedere⁣ queste ‍stelle⁤ con questo livello di dettaglio. La luminosità di ‌queste stelle ‌permette agli astronomi ‍di misurare la sua distanza, che è di 98⁤ milioni ​di anni luce.

 

Per questo studio, Carleton ⁤e il team⁤ hanno utilizzato una vasta gamma ‌di dati.

Ciò include dati di‌ imaging ⁣dalla‍ Near-InfraRed Camera⁤ (NIRCam) del JWST; ⁢dati spettroscopici dal DeVeny‍ Optical Spectrograph sul ⁤Lowell Discovery Telescope a Flagstaff, Arizona; immagini d’archivio dai telescopi⁣ spaziali Galex e ​Spitzer ⁣della⁢ NASA; e immagini basate a terra dal Sloan Digital⁤ Sky Survey e dal Dark Energy Camera Legacy Survey.

La NIRCam del​ JWST ha una risoluzione angolare e una sensibilità molto ‍elevate, consentendo al team di​ identificare singole​ stelle in ​questa galassia lontana. Proprio come le singole cellule‌ che vengono a fuoco sotto un microscopio, queste osservazioni hanno portato i componenti ⁤di PEARLSDG a​ fuoco nitido.

Importante è stato ⁤identificare stelle⁢ specifiche nell’imaging, fornendo un indizio chiave sulla sua ‍distanza: queste stelle hanno⁣ una luminosità intrinseca specifica, quindi misurando la loro luminosità apparente con ‌il JWST, il team⁣ è stato in grado di determinare quanto ​sono⁢ lontane.⁣ Si è scoperto che queste stelle erano alcune delle stelle più lontane del loro ‌tipo ad essere osservate.

Tutti i dati d’archivio​ di imaging, osservati a lunghezze d’onda ⁣ultravioletta, ottica e‌ infrarossa, sono stati riuniti per studiare il ⁢colore ⁤di PEARLSDG.‌ Le stelle⁣ di⁤ nuova formazione hanno una firma cromatica⁢ specifica, quindi⁢ l’assenza di tale firma​ è‍ stata utilizzata ​per dimostrare che PEARLSDG non stava formando nuove stelle.

 

Il DeVeney ‌Spectrograph al Lowell Discovery Telescope diffonde la luce degli oggetti astronomici⁢ nei ‍suoi componenti distinti, consentendo agli astronomi di studiarne in dettaglio le proprietà. Ad esempio, ⁣lo spostamento specifico⁢ della ⁤lunghezza d’onda osservato nelle caratteristiche nei⁢ dati spettroscopici codifica informazioni sul movimento di ⁣PEARLSDG, utilizzando lo stesso “effetto⁢ doppler” che ⁤i radar usano⁤ per misurare ⁤la velocità‌ degli automobilisti⁢ sulle strade dell’Arizona.

Questo è stato fondamentale ⁢per​ dimostrare ​che PEARLSDG non è associata‌ a nessun’altra galassia ed ⁤è veramente ⁤isolata.

Inoltre, ‌particolari caratteristiche nello spettro sono sensibili⁢ alla ⁤presenza‌ di giovani stelle, quindi l’assenza di tali caratteristiche ha ulteriormente corroborato ‍le misurazioni dell’assenza di giovani stelle​ dai dati di imaging.

“Questo era assolutamente contro ​le‍ aspettative‍ delle persone per una galassia nana come questa”, ha detto Carleton.

Questa scoperta cambia ‌la comprensione degli astronomi su come si formano ed evolvono le galassie.⁣ Suggerisce la possibilità che molte galassie quiescenti isolate stiano​ aspettando ‍di essere identificate e che il JWST abbia gli strumenti per farlo.

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