Immaginate di trovare un adulto perfettamente formato in una scuola materna: è più o meno quello che due astronomi indiani hanno scoperto scrutando l’universo primordiale. Si chiama Alaknanda ed è una galassia a spirale così matura e organizzata che non dovrebbe esistere nell’epoca in cui è stata osservata.
Rashi Jain e Yogesh Wadadekar, del National Center for Radio Astrophysics di Pune, hanno individuato questa struttura cosmica grazie al telescopio spaziale James Webb della NASA, uno strumento così potente da catturare la luce debolissima proveniente da quando l’universo aveva appena compiuto un decimo della sua età attuale. La galassia risale a circa 1,5 miliardi di anni dopo il Big Bang, un periodo in cui gli scienziati si aspettavano di trovare solo sistemi caotici e disorganizzati, non spirali eleganti come quella che vediamo nella nostra Via Lattea.
Il nome scelto per questa scoperta non è casuale: Alaknanda è un fiume himalayano che, unendosi al Mandakini, dà origine al Ganga. In hindi, Mandakini significa proprio Via Lattea, rendendo il collegamento ancora più significativo. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista scientifica Astronomy & Astrophysics.
Le galassie a spirale ben definite, con i loro bracci simmetrici che ruotano attorno a un nucleo centrale luminoso (chiamato bulge), dovrebbero impiegare miliardi di anni per formarsi. Il processo richiede che il gas fluisca costantemente dall’esterno verso l’interno, si depositi in un disco rotante e che onde di densità scolpiscano lentamente i bracci a spirale. Inoltre, tutto questo deve avvenire senza che collisioni violente con altre galassie disturbino la struttura.
Alaknanda invece mostra già due ampi bracci a spirale ben definiti che si avvolgono attorno a un centro luminoso, estendendosi per circa 30.000 anni luce. Ma la sorpresa più grande riguarda la velocità con cui sforna stelle: ogni anno ne crea l’equivalente di 60 masse solari, circa 20 volte più della Via Lattea attuale. Circa metà delle sue stelle si è formata in appena 200 milioni di anni, un battito di ciglia su scala cosmica.
“Alaknanda possiede una maturità strutturale che associamo a galassie più vecchie di miliardi di anni”, spiega Rashi Jain. “Trovarla così ben organizzata in quest’epoca ci dice che i processi di formazione galattica possono operare molto più efficientemente di quanto pensassimo. Ci costringe a rivedere le nostre teorie.”
La scoperta è stata facilitata da un fenomeno naturale chiamato lente gravitazionale. Alaknanda si trova dietro l’Ammasso di Pandora (noto anche come Abell 2744), un gigantesco gruppo di galassie la cui gravità piega e amplifica la luce degli oggetti distanti sullo sfondo, funzionando come una lente d’ingrandimento cosmica. Questo ha reso Alaknanda due volte più luminosa, permettendo al telescopio Webb di catturarne i dettagli con straordinaria precisione.
I ricercatori hanno analizzato le immagini scattate attraverso 21 filtri diversi, ciascuno sensibile a una porzione differente della luce. Questa ricchezza di dati ha permesso di stimare con precisione la distanza della galassia, il suo contenuto di polvere e la velocità con cui ha formato stelle nel tempo.
Alaknanda non è un caso isolato: il telescopio Webb sta rivelando che l’universo primordiale era molto più maturo del previsto. Sono state trovate altre galassie a disco in epoche simili, ma Alaknanda rappresenta uno degli esempi più chiari di spirale perfetta così indietro nel tempo.
“Questa galassia è riuscita a mettere insieme dieci miliardi di masse solari di stelle e a organizzarle in un bellissimo disco a spirale in poche centinaia di milioni di anni”, commenta Yogesh Wadadekar. “È straordinariamente veloce secondo gli standard cosmici.”
Gli scienziati ora si interrogano su come si siano formati i bracci a spirale. Una possibilità è che la galassia sia cresciuta assorbendo costantemente gas freddo, permettendo alle onde di densità di scolpire naturalmente i pattern a spirale. Un’altra ipotesi è che un incontro gravitazionale con una galassia più piccola abbia innescato la formazione dei bracci, anche se questo tipo di spirali tende a svanire rapidamente.
Osservazioni future con strumenti spettroscopici del Webb o con il radiotelescopio ALMA in Cile potrebbero misurare la velocità di rotazione della galassia e capire se il suo disco si muove in modo ordinato o turbolento, aiutando a distinguere tra i diversi scenari.
Questa scoperta va oltre la semplice meraviglia visiva. Costringe gli astronomi a riconsiderare la timeline cosmica e la storia di come stelle, galassie e pianeti come la Terra siano giunti a esistere. Se le galassie potevano maturare così rapidamente, l’universo primordiale era un luogo molto più dinamico e fertile di quanto immaginassimo. Le condizioni per la formazione di mondi come il nostro potrebbero essersi create prima del previsto.
Mentre il telescopio Webb continua a scrutare sempre più in profondità nello spazio e nel tempo, potrebbero emergere altre galassie sorprendenti che riscriveranno ulteriormente la nostra comprensione del cosmo.
