L’universo primordiale rivela un ammasso di galassie sorprendentemente maturo

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Gli astronomi hanno scoperto un “baby cluster” di galassie inaspettatamente avanzato, formatosi appena un miliardo di anni dopo il Big Bang. Questo protoammasso, denominato JADES-ID1, sfida gli attuali modelli cosmologici apparendo molto più sviluppato di quanto previsto per la sua età. La scoperta, effettuata utilizzando i dati dell’Osservatorio a raggi X Chandra della NASA e del James Webb Space Telescope (JWST), segna il protoammasso confermato più distante con una firma di raggi X rilevabile fino ad oggi.

La maturità inaspettata di JADES-ID1

Gli ammassi di galassie sono fondamentali in astrofisica, poiché fungono da laboratori naturali per lo studio delle interazioni galattiche e della crescita dei buchi neri. Forniscono inoltre preziose informazioni sulla rete cosmica, la struttura su larga scala dell’universo. JADES-ID1 contiene almeno 66 galassie giovani e vanta una massa pari a 20 trilioni di volte quella del nostro sistema solare, con la maggior parte della sua densità proveniente dalla materia oscura. Fondamentalmente, il protoammasso è avvolto in un’enorme nube di gas caldo che emette raggi X, tipica degli ammassi maturi.

Questa precoce presenza di un’atmosfera di gas caldo è ciò che distingue JADES-ID1. Gli ammassi maturi sviluppano questo “mezzo intracluster” mentre la gravità attira il gas, creando onde d’urto e riscaldando lo spazio circostante. Il fatto che JADES-ID1 mostri già questa caratteristica due miliardi di anni prima del precedente protoammasso di raggi X che deteneva il record suggerisce una crescita insolitamente rapida.

Cosa significa per i modelli cosmici

Gli attuali modelli cosmologici faticano a spiegare come una struttura così massiccia possa essersi assemblata così presto nella storia dell’universo. Se JADES-ID1 continuasse a crescere al ritmo attuale, alla fine diventerebbe un ammasso di galassie insolitamente grande. Resta incerto se ciò richieda una revisione delle strutture cosmologiche esistenti, ma la scoperta solleva domande fondamentali sulla formazione delle strutture nell’universo primordiale.

Alcuni ricercatori suggeriscono che il rapido sviluppo del protoammasso potrebbe essere un evento estremo ma non impossibile nell’ambito dei modelli esistenti. Le simulazioni hanno dimostrato che strutture simili potrebbero formarsi e mostrare atmosfere di raggi X rilevabili entro mezzo miliardo di anni, sebbene la loro crescita tenda a rallentare man mano che maturano. Tuttavia, è ancora da determinare se JADES-ID1 seguirà questo modello.

La necessità di ulteriori ricerche

Confermare il significato di questo risultato richiede più dati. Gli astronomi devono identificare ulteriori protoammassi di età simile per determinare se JADES-ID1 è un valore anomalo o parte di un fenomeno più ampio, precedentemente non riconosciuto. Anche i telescopi a raggi X di prossima generazione con sensibilità migliorata saranno cruciali per affinare la nostra comprensione di questi sistemi estremi.

La scoperta di JADES-ID1 sottolinea la natura dinamica e spesso imprevedibile dell’evoluzione cosmica. Che si tratti di un difetto nei nostri modelli attuali o di un processo raro ma naturale, ulteriori indagini promettono di rimodellare la nostra comprensione dell’universo primordiale.