Le osservazioni sono merito del James Webb Space Telescope (JWST) della NASA e del team JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (Jades), da cui le due galassie prendono il nome: Jades-GS-Z14-0 e Jades-GS-Z14-1.
La prima, oltre a essere la nuova titolare del record di lontananza, è grande e luminosa. Queste due caratteristiche testimoniano la rapida formazione di enormi galassie nell'universo primordiale.

"JADES-GS-z14-0 diventa ora l'archetipo di questo fenomeno", ha commentato il dottor Stefano Carniani della Scuola Normale Superiore di Pisa, autore principale dello studio. "È sorprendente che l'universo possa creare una galassia del genere in soli 300 milioni di anni".

"La dimensione della galassia dimostra chiaramente che la maggior parte della luce viene prodotta da un gran numero di giovani stelle piuttosto che materiale che cade su un buco nero supermassoso al centro della galassia, che sembrerebbe molto più piccolo", ha aggiunto Daniel Eisenstein dal Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian (CFA), professore di Harvard e presidente del dipartimento di astronomia,  team leader di Jades.

 

Una tendenza inaspettata 

Da quando il JWST ha iniziato la sua missione, ha documentato molte galassie grandi e vigorose nell'universo primordiale. Una tendenza contraria alle aspettative degli astronomi.

Quando venne scoperta per la prima volta, più di un anno fa, JADES-GS-z14-0 fu un'enigma per il team JADES perché era molto vicina nel cielo a una galassia in primo piano e collocarla era difficile. Ma nell’ottobre 2023, la squadra ha condotto un'altra sessione di osservazioni dello spazio profondo, cinque giorni interi con la fotocamera nel vicino infrarosso del JWST, focalizzata sulla stessa porzione di cielo.

"Non riuscivamo proprio a vedere alcun modo plausibile per spiegare questa galassia come semplicemente una vicina della galassia più vicina", ha detto il dottor Kevin Hainline, professore di ricerca presso l'Università dell'Arizona.

La galassia si trova in un campo dove lo strumento JWST Mid-Infrared ha condotto un'indagine ultraprofonda. La sua luminosità alle lunghezze d'onda dell'infrarosso intermedio è un segno di emissione di atomi di idrogeno e persino di ossigeno nell'universo primordiale. Essa esibisce uno spostamento verso il rosso (red-shift) z=14,3 e una massa stellare stimata in almeno mezzo miliardo di masse solari.

"Nonostante sia così giovane, la galassia è già al lavoro per creare gli elementi a noi familiari sulla Terra", ha detto Zihao Wu, coautore di un secondo articolo su questa scoperta, guidato da Jakob Helton, uno studente laureato dell'Università. dell'Arizona.

I ricercatori hanno quindi ottenuto uno spettro di ciascuna galassia e le conferme sono arrivate: JADES-GS-z14-0 è davvero una galassia da record e il candidato più debole, JADES-GS-z14-1, è quasi altrettanto lontano.

Un terzo articolo condotto da Brant Robertson, professore presso l'Università della California-Santa Cruz, e Ben Johnson, studia l'evoluzione di questa primitiva popolazione di galassie.
"Questo straordinario oggetto mostra che la formazione delle galassie nell'universo primordiale è molto rapida e intensa", ha detto Johnson, "e JWST ci permetterà di trovare più di queste galassie, forse quando l'universo era ancora più giovane. È una meravigliosa opportunità per studiare come iniziarono le galassie".