Il James Webb Space Telescope (JWST), l’osservatorio più potente dell’umanità, ha potenzialmente catturato uno scorcio delle primissime stelle dell’universo. Questa scoperta rivoluzionaria, descritta su The Astrophysical Journal Letters il 27 ottobre, potrebbe riscrivere la nostra comprensione della formazione delle galassie e dei primi momenti dopo il Big Bang.
Si teorizza che queste stelle sfuggenti, conosciute come stelle di Popolazione III o “stelle oscure”, si siano accese poco dopo la nascita dell’universo, circa 13,8 miliardi di anni fa. Immagina giganti colossali: un milione di volte più pesanti del nostro sole e che irradiano un miliardo di volte più luce. Si pensa che si siano formati da materie prime: idrogeno ed elio che si uniscono in regioni dominate dalla materia oscura.
Un team guidato dall’astrofisico Eli Visbal dell’Università di Toledo ritiene di aver individuato queste stelle primordiali annidate in un lontano ammasso chiamato LAP1-B, situato a una sorprendente distanza di 13 miliardi di anni luce.
Cosa rende questa scoperta così avvincente? L’esclusiva visione a infrarossi del telescopio gli ha permesso di penetrare vaste distanze cosmiche e di analizzare la debole luce proveniente da questi antichi vivai stellari. Gli indizi chiave puntano verso la Popolazione III:
- Spettri della luce: la luce emessa dalle stelle rivela caratteristiche linee di emissione, suggerendo un’elevata produzione di energia coerente con i modelli teorici per le stelle di popolazione III.
- Masse stellari: L’analisi spettrale suggerisce anche stelle eccezionalmente grandi – ciascuna circa 100 volte la massa del nostro Sole – in linea con le previsioni per questi primi colossi.
Mentre JWST aveva già accennato in precedenza alla rilevazione di stelle di popolazione III in altre galassie, LAP1-B offre un caso più forte. Questa osservazione è in linea con tre condizioni teoriche cruciali: formazione in un ambiente povero di metalli, aggregazione in piccoli ammassi dominati da stelle massicce e aderenza alla funzione di massa iniziale prevista – come le masse stellari sono distribuite all’interno di una popolazione stellare giovane.
Fondamentalmente, JWST non sarebbe stato in grado di svelare LAP1-B senza l’aiuto della lente gravitazionale, un fenomeno previsto da Albert Einstein. Un ammasso di galassie in primo piano ha agito come una lente d’ingrandimento cosmica, piegando e amplificando la luce proveniente dall’ammasso stellare distante, portandola a fuoco più nitido per JWST.
Questa scoperta non riguarda solo l’individuazione di stelle antiche; si tratta di capire come hanno preso forma le galassie stesse. Poiché si ritiene che le stelle della Popolazione III si siano formate in piccole strutture di materia oscura che successivamente si sono fuse in galassie più grandi, il loro studio offre una finestra sulle prime fasi della formazione e dell’evoluzione delle strutture cosmiche. Forniscono anche indizi su come le galassie si siano arricchite di elementi più pesanti (“metalli”) attraverso la nucleosintesi stellare – il processo mediante il quale le stelle forgiano elementi più pesanti dell’idrogeno e dell’elio.
Il telescopio James Webb continua a riscrivere la nostra comprensione del cosmo, illuminando le più deboli braci delle prime generazioni di stelle dell’universo e fornendo preziose informazioni sul grande arazzo della storia cosmica.
