L'Universo era ancora giovanissimo — appena 700 milioni di anni dopo il Big Bang, pari a circa il 5% della sua età attuale — quando già esistevano galassie in grado di crescere rapidamente e formare stelle. Un team internazionale di astronomi, utilizzando due potenti radiotelescopi, ha osservato per la prima volta in modo diretto la composizione del "carburante" necessario per questo processo. I risultati, pubblicati sulla rivista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, offrono una nuova prospettiva su come si siano formate le prime grandi galassie.
Huge reservoir of star-forming gas discovered in surprisingly mature galaxy in the early Universe universiteitleiden.nl/en/news/2026/0…
Parliamo della galassia REBELS-25, osservata con un redshift di z=7,3. L'oggetto si colloca nell'epoca della reionizzazione, un periodo in cui le prime generazioni di stelle e galassie stavano gradualmente trasformando l'aspetto del cosmo, ionizzando l'idrogeno neutro circostante. In precedenza, gli astronomi sospettavano che tali massicci oggetti primordiali dovessero possedere grandi riserve di gas molecolare freddo — la materia prima fondamentale per la nascita di nuovi astri. Tuttavia, le conferme dirette scarseggiavano: i segnali sono troppo deboli, mentre il fondo della radiazione cosmica di microonde a grandi distanze complica le osservazioni.
Un ruolo determinante è stato giocato dalle osservazioni condotte con il Very Large Array (VLA) nel Nuovo Messico e l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Cile. Attraverso il VLA è stato possibile rilevare la debole emissione del monossido di carbonio (CO), un indicatore affidabile della presenza di gas freddo. Si tratta della rilevazione di questo tipo più distante mai effettuata fino a oggi. L'array ALMA ha completato il quadro, consentendo di stimare la temperatura, la densità e la distribuzione del gas. È emerso che REBELS-25 racchiude circa cento miliardi di masse solari di gas molecolare freddo, ovvero circa il 95% dell'intera materia ordinaria (barionica) della galassia. A titolo di confronto, la componente stellare formatasi finora è decisamente inferiore.
La galassia stupisce per la sua maturità. Precedenti studi avevano già mostrato che possiede un disco rotante, abbondante polvere e una concentrazione relativamente alta di elementi pesanti. Ora a questo elenco si è aggiunta un'immensa riserva di gas. "I nostri risultati dimostrano che, già 700 milioni di anni dopo il Big Bang, le galassie possedevano vaste riserve di gas freddo destinate alla formazione di nuove stelle", osserva l'autrice principale dello studio Carin Cescon, dell'Università di Leida.
Allo studio ha contribuito anche l'astronomo cileno Manuel Aravena, del Centro de Astrofísica y Tecnologías Afines e dell'Universidad Diego Portales. A suo dire, tali scoperte aiutano a comprendere come alcuni sistemi nell'Universo primordiale abbiano accumulato materia con tale rapidità. Questa non è necessariamente una situazione tipica — forse REBELS-25 rappresenta un esempio eclatante — ma ora gli scienziati hanno gli strumenti per verificare quanto fossero frequenti simili riserve.
La scoperta rappresenta un traguardo importante nello studio dell'Alba Cosmica. Strumenti futuri ancora più sensibili, come il Next Generation VLA, consentiranno di osservare il gas freddo in un numero maggiore di galassie primordiali. Per ora, osserviamo come persino in un cosmo giovanissimo esistessero già le premesse per una crescita impetuosa delle strutture che sono poi diventate le fondamenta del mondo moderno. Questo ci ricorda quanto l'Universo primordiale fosse dinamico e capace di riservare grandi sorprese.
