Il Telescopio James Webb rivela emissioni inaspettate durante l'"età oscura" dell'Universo
Il Telescopio Spaziale James Webb (JWST) ha portato alla luce un fenomeno sorprendente: una linea di emissione dell’idrogeno proveniente da un’epoca in cui l’universo avrebbe dovuto essere opaco alla radiazione ultravioletta. Questa scoperta è stata effettuata nella galassia JADES-GS-z13-1-LA , situata a circa 33 miliardi di anni luce dalla Terra, con un redshift di 13 , che indica che la luce della galassia ha impiegato circa 330 milioni di anni per raggiungerci, poco dopo il Big Bang .
La scoperta ha destato grande interesse per la presenza di una forte emissione nella linea Lyman-alpha , una caratteristica tipica dell’idrogeno. Questa emissione avviene quando un elettrone perde energia, scendendo a un livello inferiore e rilasciando un fotone con energia ultravioletta specifica. In galassie vicine, questa linea è comune, ma la sua osservazione a un redshift 13 è considerata sorprendente poiché l’universo primordiale, in quel periodo, era in gran parte opaco alla luce ultravioletta.
Secondo il processo di evoluzione cosmica, l’universo attraversò un’era nota come “età oscura” , durante la quale era avvolto in una “nebbia” di idrogeno neutro che bloccava la radiazione ultravioletta. Solo con l’accensione delle prime stelle e quasar , attraverso un processo chiamato rionizzazione , il gas si è trasformato in plasma, permettendo alla luce di viaggiare più liberamente. Questo processo, completato intorno a un redshift 6, era considerato in corso nei periodi precedenti, rendendo la scoperta a un redshift così alto un’anomalia.
La visibilità di questa emissione ha catturato l’attenzione degli studiosi a tal punto da distogliere temporaneamente l’interesse da una galassia vicina, la JADES-GS-z14-0 , anch’essa di grande rilevanza per lo studio dell’universo primordiale.
La linea Lyman-alpha dovrebbe risultare sempre più difficile da osservare a redshift elevati, a causa dell’idrogeno neutro che assorbe la radiazione ultravioletta. Questo rende la scoperta di emissioni così intense a redshift 13 ancora più straordinaria.
Attualmente, gli astrofisici stanno cercando spiegazioni per questo fenomeno. Una delle ipotesi è che un buco nero supermassiccio in accrescimento possa aver generato un conetto di ionizzazione, liberando una quantità di energia sufficiente a rendere visibile la linea Lyman-alpha. Questa possibilità trova supporto nelle dinamiche dei quasar, ma resta da verificare attraverso ulteriori dati.
Un’altra spiegazione alternativa coinvolge le Dinamiche Newtoniane Modificate (MOND) , un modello che propone una rionizzazione dell’universo più precoce rispetto alle previsioni standard. Tuttavia, questa teoria necessita di conferme e potrebbe rappresentare una deviazione significativa dal modello cosmologico accettato.