Un articolo pubblicato sulla rivista “Nature” descrive la scoperta delle tracce di ossigeno più distanti mai rilevate. Un team di astronomi ha utilizzato il radiotelescopio ALMA e il telescopio VLT dell’ESO per osservare la galassia MACS1149-JD1, dove ci sono tracce di formazione stellare circa 250 milioni di anni dopo il Big Bang, un’epoca davvero remota in cui finora c’erano solo alcuni indizi di una possibile formazione stellare.

La cronologia dell’evoluzione dell’universo nelle prime fasi della sua vita è oggetto di discussioni a causa della difficoltà nell’ottenere dati certi e precisi. Tra i problemi c’è la nascita delle prime stelle, una questione sulla quale le ricerche stanno spingendo ai limiti gli attuali strumenti.

Nel marzo 2018 un articolo pubblicato sulla rivista “Nature” descrive una ricerca che descriveva la rilevazione delle possibili tracce delle prime stelle nate nell’universo, trovate nella radiazione cosmica a microonde dall’idrogeno che esisteva all’epoca. L’analisi di quella traccia indica che le stelle che l’hanno generata esistevano circa 180 milioni di anni dopo il Big Bang.

Ora una nuova ricerca riporta le tracce di stelle primordiali attraverso i loro prodotti, in particolare l’ossigeno. In questo caso, gli astronomi hanno usato il radiotelescopio ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), inaugurato nel marzo 2013, e il VLT (Very Large Telescope) dell’ESO per studiare l’ammasso galattico MACS J1149.5+2223 e in particolare la galassia MACS1149-JD1 al suo interno.

L’immagine (ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), NASA/ESA Hubble Space Telescope, W. Zheng (JHU), M. Postman (STScI), the CLASH Team, Hashimoto et al.) mostra l’ammasso galattico MACS J1149.5+2223 visto dal telescopio spaziale Hubble e nel riquadro la galassia MACS1149-JD1 vista dal radio telescopio ALMA.

ALMA ha permesso di rilevare la “firma” dell’ossigeno nelle emissioni elettromagnetiche della galassia MACS1149-JD1 mentre VLT ha permesso di rilevarvi una “firma” più debole dell’idrogeno. Le osservazioni hanno permesso di stimare la distanza della galassia in circa 13,3 miliardi di anni luce e ciò significa che esisteva 500 milioni di anni dopo il Big Bang.

In quell’universo primordiale la galassia MACS1149-JD1 mostra di avere già una popolazione di stelle e la presenza di ossigeno indica che una generazione di stelle massicce era già esplosa in supernove generando quel tipo di elementi. Gli astronomi hanno usato anche osservazioni agli infrarossi effettuate con i telescopi spaziali Hubble e Spitzer scoprendo che la luminosità osservata viene ben spiegata da un modello che vede l’inizio della formazione stellare 250 milioni di anni dopo il Big Bang.

Anche questo è un indizio indiretto della nascita delle prime stelle, ottenuto grazie a tracce da esse prodotte e non a osservazioni dirette. Takuya Hashimoto, il primo autore dell’articolo, ha fatto notare che comunque questa ricerca spinge ancora più indietro le frontiere dell’universo osservabile. È un risultato ottenuto grazie alla combinazione dell’uso di strumenti diversi.