I dati analizzati dai ricercatori mostrano che queste galassie sono circondate da gas che con tutta probabilità potrebbero essere idrogeno ed elio, i primi elementi esistenti nel cosmo. Rilevata inoltre una quantità insolita di gas denso attorno alle galassie che quasi certamente porterà alla formazione di nuove stelle. Il lavoro è stato pubblicato il 24 maggio sulla rivista Science.
«Queste galassie sono come isole scintillanti in un mare di gas altrimenti neutro e opaco - ha spiegato Kasper Heintz, l’autore principale e assistente professore di astrofisica presso il Cosmic Dawn Center (Dawn) dell’Università di Copenhagen in Danimarca -. Senza Webb, non saremmo in grado di osservare queste primissime galassie, per non parlare di imparare così tanto sulla loro formazione».
«Ci stiamo allontanando dall'immagine delle galassie come ecosistemi isolati. In questa fase della storia dell’universo, le galassie sono tutte molto connesse al mezzo intergalattico con i suoi filamenti e strutture di gas incontaminato”, ha aggiunto Simone Nielsen, coautore e dottorando della Dawn.
Le immagini dal telescopio
Nelle immagini di Webb, le galassie appaiono come deboli macchie rosse. La luce proveniente da queste galassie viene assorbita da grandi quantità di gas idrogeno neutro. «Il gas deve essere molto diffuso e coprire una parte molto ampia della galassia - ha detto Darach Watson, un coautore e professore alla Dawn -. Ciò suggerisce che stiamo assistendo all’assemblaggio di idrogeno gassoso neutro nelle galassie. Quel gas continuerà a raffreddarsi, ad aggregarsi e a formare nuove stelle.
L'universo era un luogo molto diverso diverse centinaia di milioni di anni dopo il big bang durante un periodo noto come l' era della reionizzazione.
Confrontando i dati di Webb con i modelli di formazione stellare, i ricercatori hanno anche scoperto che queste galassie sono formate principalmente da stelle giovani. «Il fatto che stiamo vedendo grandi riserve di gas suggerisce anche che le galassie non hanno ancora avuto abbastanza tempo per formare la maggior parte delle loro stelle», ha aggiunto Watson.
Che cos'è una galassia?
Si tratta di un insieme di stelle, gas, polvere e materia oscura legati insieme dalla gravità. Le galassie più piccole possono contenere solo poche centinaia di migliaia di stelle, mentre le galassie più grandi hanno migliaia di miliardi di stelle. La galassia della Via Lattea contiene il nostro sistema solare. Sono classificate o raggruppate in base alla loro forma: quelle rotonde o ovali sono galassie ellittiche e quelle che mostrano una struttura a girandola sono galassie a spirale, le restanti sono irregolari.
Gli altri obiettivi
Rimangono molte altre domande a cui rispondere. Dov’è, nello specifico, il gas? Quanto si trova vicino ai centri delle galassie – o nelle loro periferie? Il gas è puro o già popolato da elementi più pesanti? Ci attendono ricerche significative. “Il prossimo passo è costruire grandi campioni statistici di galassie e quantificare in dettaglio la prevalenza e l’importanza delle loro caratteristiche”, ha affermato Heintz.
Il telescopio Webb e la sua innovazione
La scoperta sensazionale è dovuta all'innovativo James Webb Space Telescope. «Immagini e dati di queste galassie distanti erano impossibili da ottenere prima di Webb», ha spiegato Gabriel Brammer, coautore e professore associato presso Dawn.
Il James Webb Space Telescope è il principale osservatorio di scienze spaziali del mondo. Webb sta risolvendo i misteri del nostro sistema solare, guardando oltre, verso mondi lontani attorno ad altre stelle, e sondando le misteriose strutture e origini del nostro universo e il nostro posto in esso. Si tratta di un programma internazionale guidato dalla Nasa con i suoi partner, Esa(Agenzia spaziale europea) e Csa (Agenzia spaziale canadese).
Le scoperte dei ricercatori sono state possibili grazie al cosmic evolution early release science (Ceers) survey di Webb , che include spettri di galassie distanti dal Nirspec (Near-Infrared Spectrograph) del telescopio.