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Molecole organiche scoperte in una galassia a 12 miliardi di anni luce dalla Terra: è la prima volta

Grazie al Telescopio Spaziale James Webb sono state scoperte molecole organiche in una galassia a 12 miliardi di anni luce dalla Terra. Mai erano state individuate a una simile, enorme distanza, quando l’Universo era ancora un “bambino”. Sono associate ai mattoni della vita.
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A cura di Andrea Centini
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La galassia lontanissima. Credit: J. Spilker / S. Doyle, NASA, ESA, CSA
La galassia lontanissima. Credit: J. Spilker / S. Doyle, NASA, ESA, CSA

In una galassia lontanissima, sita a ben 12 miliardi di anni luce dalla Terra, gli scienziati hanno scoperto molecole organiche complesse. È la prima volta che simili composti vengono rilevati in una galassia così distante, appartenente al cosiddetto Universo “bambino”, quando aveva circa il 10 percento della sua età attuale (definita dal Big Bang, l'evento che ha dato il via all'espansione del cosmo). L'aspetto più interessante della scoperta risiede nel fatto che questi composti, caratterizzati da atomi di carbonio, sono legati ai mattoni della vita. La loro presenza ai primordi dell'Universo suggerisce che questi elementi potrebbero essersi diffusi ovunque e aver innescato la vita su una moltitudine di corpi celesti. Basti sapere che secondo un recente studio ci sarebbero centinaia di milioni di pianeti abitabili solo nella nostra galassia, la Via Lattea.

A scoprire le molecole organiche complesse nella remotissima galassia, chiamata SPT0418-47, è stato un team di ricerca internazionale guidato da scienziati dell'Istituto di Fisica Fondamentale e Astronomia presso l'Università Texas A&M, che hanno collaborato a stretto contatto con i colleghi del Dipartimento di Astronomia dell'Università dell'Illinois, del Cosmic Dawn Center dell'Università Tecnologica della Danimarca, dell'Università di Montreal e di numerosi altri istituti sparsi per il mondo. I ricercatori, guidati da Justin S. Spilker, Joaquin Vieira, Kedar Phadke e altri studiosi, sono riusciti a intercettare le molecole organiche grazie a un fenomeno naturale chiamato lente gravitazionale e alla potenza dell'avveniristico Telescopio Spaziale James Webb, lanciato nello spazio nel giorno di Natale del 2021.

La lente gravitazionale è un fenomeno che permette di amplificare enormemente la luce di un oggetto molto distante, come appunto la galassia SPT0418-47, grazie alla presenza di un altro oggetto che si trova nella stessa “linea di tiro” se osservato dalla Terra. In parole molto semplici, l'oggetto intermedio funge da lente di ingrandimento distorcendo la luce di quello sullo sfondo, rendendolo più agevole da studiare e con una caratteristica forma anulare (il cosiddetto anello di Einstein). Questa “amplificazione” – di oltre trenta volte – associata all'immenso potere risolutivo del James Webb nell'infrarosso ha permesso ai ricercatori di analizzare i diffusi granelli di polvere della galassia; essi, infatti, assorbono parte dell'energia emessa dalle stelle e la riemettono proprio nell'infrarosso, permettendo all'occhio del rivoluzionario telescopio di rilevare gli elementi presenti.

Credit: S. Doyle / J. Spilker
Credit: S. Doyle / J. Spilker

Attraverso le analisi spettroscopiche è emersa la presenza di idrocarburi aromatici policiclici o IPA. Come spiegato dal Ministero della Salute in un documento, sono “un ampio gruppo di composti organici, per lo più non volatili, che nell'aria indoor si trovano in parte in fase di vapore e in parte adsorbiti su particolato. Le sorgenti principali sono le fonti di combustione, quali caldaie a cherosene, camini a legna e il fumo di sigaretta. Importati emissioni di IPA si hanno in occasione di cottura di cibi alla griglia”.

Insomma, sulla Terra non si tratta esattamente di sostanze benefiche, essendo associate alla combustione dei motori, agli incendi e ad altri processi inquinanti, tuttavia, essendo composti da catene di carbonio, secondo gli esperti hanno giocato un ruolo significativo nel promuovere la vita. “Quello che questa ricerca ci sta dicendo in questo momento – e stiamo ancora imparando – è che possiamo vedere tutte le regioni in cui si trovano questi granelli di polvere più piccoli – regioni che non avremmo mai potuto vedere prima del JWST”, ha dichiarato il professor Kedar Phadke in un comunicato stampa. “I nuovi dati spettroscopici ci consentono di osservare la composizione atomica e molecolare della galassia, fornendo informazioni molto importanti sulla formazione delle galassie, sul loro ciclo di vita e su come si evolvono”, ha aggiunto l'esperto.

“Non ce lo aspettavamo”, gli ha fatto eco il professor Vieira. “Rilevare queste molecole organiche complesse a una distanza così vasta sta cambiando il gioco per quanto riguarda le osservazioni future. Questo lavoro è solo il primo passo e solo ora stiamo imparando come usarlo e ad apprenderne le capacità. Siamo molto entusiasti di vedere come andrà a finire”, ha chiosato lo scienziato. I dettagli della ricerca “Spatial variations in aromatic hydrocarbon emission in a dust-rich galaxy” sono stati pubblicati sulla prestigiosa rivista scientifica Nature.

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