Un articolo pubblicato sulla rivista “Science” descrive una ricerca su due galassie molto giovani il cui aspetto è probabilmente simile a quello che aveva la Via Lattea 12 miliardi di anni fa. Chiamate ALMA J081740.86+135138.2 e ALMA J120110.26+211756.2, sono state osservate da un team di astronomi usando il radiotelescopio ALMA approfondendo precedenti ricerche condotte sfruttando la luce proveniente da un quasar dietro alle due galassie. La nuova ricerca ha mostrato che le due galassie sono circondate da un alone di gas e che hanno un ritmo di formazione stellare piuttosto elevato.

Il problema nello studio di queste due galassie è che nonostante la dimensione paragonabile a quella della Via Lattea la distanza di 12 miliardi di anni luce rende le loro emissioni elettromagnetiche estreamemente fioche. Il quasar dietro di esse, distante circa 12,5 miliardi di anni luce dalla Terra, è estremamente brillante grazie a un buco nero supermassiccio molto attivo perché è circondato da un disco di materiali che vengono scaldati fortemente.

Le emissioni elettromagnetiche del quasar vengono filtrate quando passano attraverso le due galassie e continuano il loro lungo viaggio fino a raggiungere la Terra. Questa luce filtrata permette di ottenere informazioni sulla composizione delle due galassie, in particolare sulla presenza di idrogeno, ma è molto più intensa di quella che esse emettono e ciò rende difficile ottenere altre informazioni.

Il radiotelescopio ALMA, inaugurato nel marzo del 2013, ha permesso di osservare direttamente le emissioni a lunghezze d’onda millimetriche delle due galassie. In particolare, esse provengono dal carbonio ionizzato contenuto nelle regioni piene di polvere al loro interno dove si formano le stelle.

I ricercatori hanno avuto una sorpresa quando si sono resi conto che le emissioni del carbonio sono molto spostate rispetto a quelle del gas rilevato grazie alla luce del quasar: 137.000 anni luce per una galassia e 59.000 anni luce per l’altra. Ciò suggerisce che il gas si estenda ben oltre i dischi galattici e che le due galassie sono avvolte in massicci aloni di idrogeno neutro.

Un’altra scoperta è che le due galassie sono già in rotazione, un elemento distintivo per le galassie a spirale come la Via Lattea. Al loro interno le stelle si stanno formando a un ritmo abbastanza elevato: per oltre 100 masse solari l’anno in una galassia e per circa 25 masse solari l’anno nell’altra. Il gas presente negli aloni, più esteso del previsto, potrebbe contenere materiali che successivamente hanno contribuito alla crescita delle due galassie.

Questo tipo di ricerca sta offrendo risposte a domande vecchie di decenni riguardanti la formazione delle galassie. In particolare, le due galassie studiate con ALMA stanno fornendo informazioni su quelle che molto probabilmente sono state anche le prime fasi dell’evoluzione della Via Lattea.