Un articolo che verrà pubblicato sulla rivista “The Astrophysical Journal Letters” descrive una ricerca sulla galassia A2744_YD4, la più lontana osservata con il radiotelescopio ALMA. Un team di astronomi guidato da Nicolas Laporte dell’University College di Londra ha usato anche lo strumento X-shooter sul VLT dell’ESO per confermare che noi stiamo vedendo A2744_YD4 com’era circa seicento milioni di anni dopo il Big Bang. La cosa più interessante è la rilevazione di polvere che indica che c’erano già state varie supernove.

La galassia A2744_YD4 è talmente lontana che la sua luce è estremamente fioca. Normalmente, neppure uno strumento potente come ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), inaugurato nel marzo 2013 come il più grande radiotelescopio del mondo, sarebbe in grado di rilevare onde radio da distanze così elevate. Per fortuna la galassia è dietro all’ammasso galattico Abell 2744, la cui enorme forza di gravità complessiva ha generato un effetto di lente gravitazionale che ha permesso di osservare A2744_YD4.

Il radiotelescopio ALMA ha permesso di rilevare ed esaminare le caratteristiche della polvere presente nella galassia A2744_YD4 per capire di quali elementi fosse formata. La quantità totale di polvere è stata stimata in circa sei milioni di masse solari mentre la massa totale delle stelle della galassia è di circa due miliardi di masse solari. Il risultato più sorprendere è dato dalla composizione di quella polvere, che contiene elementi che sono stati formati da stelle esplose in supernove.

I vari elementi mostrano “firme” specifiche nelle radiazioni elettromagnetiche rilevate ed è risultato che la polvere interstellare nella galassia A2744_YD4 è formata soprattutto da silico, carbonio e alluminio in granelli piccolissimi, con un diametro fino a un milionesimo di centimetro. Le rilevazioni mostrano anche la presenza di ossigeno ionizzato e si tratta del più lontano, e di conseguenza del più antico, ossigeno scoperto nell’universo.

Oggi è normalissimo trovare tanti elementi nella polvere interstellare perché i granelli si sono formati in moltissime stelle, passando a volte anche attraverso diverse generazioni di stelle. In una galassia antica come A2744_YD4 si tratta di una fonte di informazioni sull’epoca in cui esplosero le prime supernove e di conseguenza sulla prima generazione di stelle massicce e molto calde dell’universo.

Le osservazioni della galassia A2744_YD4 forniscono alcune indicazioni interessanti. Il ritmo di formazione stellare è stimato a venti masse solari per anno. Per avere un paragone, oggi nella Via Lattea è di una sola massa solare per anno. La formazione stellare in A2744_YD4 sembra molto elevata ma ci fa capire quanto rapidamente sia sia formata la polvere interstellare. La stima è che la formazione stellare sia cominciata circa duecento milioni di anni prima dell’epoca che stiamo osservando.

Questa ricerca è stata un’opportunità per contribuire allo studio dell’epoca in cui sono nate le prime stelle. Generazioni di stelle sono nate e morte nel corso dei miliardi di anni successivi formando gli elementi che sono finiti anche nel nostro sistema solare e sono indispensabili per le forme di vita terrestri.

Capire quando le prime stelle siano nate è un argomento ancora in discussione perché diverse ricerche hanno fornito indicazioni diverse. Secondo una ricerca pubblicata alcuni mesi fa basata sull’analisi di dati raccolti dalla sonda spaziale Planck Surveyor dell’ESA le prime stelle nacquero circa 700 milioni di anni dopo il Big Bang ma l’esame della galassia A2744_YD4 suggerisce che siano nate prima. Le ricerche devono continuare per dare risposte definitive.