Grazie al Telescopio Spaziale James Webb (JWST), gli astronomi hanno potuto osservare la crescita “da dentro verso fuori” di una galassia nell’universo primordiale, appena 700 milioni di anni dopo il Big Bang. Questa scoperta fornisce una nuova comprensione delle dinamiche di formazione stellare nelle prime galassie, un fenomeno molto diverso da quello osservabile nelle galassie moderne come la Via Lattea, che contiene centinaia di miliardi di stelle.
Le galassie primordiali erano strutture decisamente più compatte e meno complesse rispetto a quelle odierne. Grazie al JWST, gli scienziati hanno potuto analizzare una galassia risalente a circa 13,8 miliardi di anni fa, rivelando che la formazione stellare avveniva lontano dal nucleo, crescendo progressivamente verso l’esterno. Questo fenomeno di crescita “da dentro verso fuori”, previsto dai modelli teorici, è stato confermato per la prima volta tramite osservazioni dirette.
La ricerca è stata condotta nell’ambito della collaborazione del JWST Advanced Extragalactic Survey (JADES). La galassia osservata mostrava una vivace attività di formazione stellare, con un nucleo estremamente denso e una concentrazione stellare simile a quella delle galassie moderne, anche se queste ultime contengono molte più stelle. Gli astronomi hanno rilevato che la formazione di nuove stelle avveniva principalmente nei dischi esterni della galassia, mentre il nucleo era dominato da stelle più vecchie.
Il dottorando William Baker dell’Università di Cambridge ha sottolineato quanto il JWST sia stato fondamentale per confermare le predizioni teoriche riguardanti la crescita delle galassie. Analizzando i dati raccolti, i ricercatori sono stati in grado di stimare il rapporto tra stelle giovani e anziane, calcolando una massa stellare media e il tasso di formazione delle stelle in diversi momenti della crescita della galassia.
I modelli della popolazione stellare hanno mostrato che il nucleo conteneva principalmente stelle più antiche, mentre le regioni esterne, composte da gas e polvere, presentavano una crescita molto attiva, con la massa delle nuove stelle che raddoppiava ogni 10 milioni di anni. Questo suggerisce che la galassia stava crescendo rapidamente verso l’esterno, arricchendosi di nuove stelle nelle zone periferiche.
Due possibili scenari sono stati proposti per spiegare la formazione del nucleo: il primo prevede una crescita continua “da dentro verso fuori”, in cui il disco galattico si sarebbe formato in modo compatto e poi espanso; il secondo ipotizza che il disco si sia formato prima, seguito da un afflusso di materiale verso il centro dovuto a instabilità gravitazionali e aggregazioni locali.
Sandro Tacchella, autore principale dello studio pubblicato su Nature Astronomy, ha evidenziato l’importanza di indagare ulteriormente altre galassie dello stesso periodo cosmico per comprendere se le dinamiche di crescita osservate in questa galassia siano comuni ad altre strutture primordiali. Questo studio rappresenta un passo significativo nella comprensione dell’evoluzione delle galassie nell’universo giovane e della formazione delle prime strutture stellari.