L’esistenza di alcune galassie che avrebbero un’età maggiore dell’età dell’Universo. Il lavoro scientifico, guidato dal ricercatore dell’Istituto di Astrofisica delle Isole Canarie (IAC) Martín López Corredoira, ha scoperto che alcune galassie massicce molto distanti sembrano essere più antiche di quanto previsto dalla cosmologia standard.
Esistenza di galassie che non dovrebbero esistere. Lo studio, pubblicato su The Astrophysical Journal, si basa sull’analisi dei dati, recentemente ottenuti dal James Webb Space Telescope (JWST), di galassie che esistevano quando l’Universo aveva solo il 4-5% della sua età attuale secondo il modello cosmologico predominante.
I ricercatori concludono che l’età media di alcune di queste galassie non sarebbe compatibile con l’età accettata per l’Universo. Tutti comunque sono d’accordo sulla necessità di un ulteriore lavoro per giustificare questo risultato apparentemente rivoluzionario.
Descrizione dello studio
Secondo il modello cosmologico standard, l’età dell’Universo è di circa 13,8 miliardi di anni. Il lavoro è basato sui dati ad altissima risoluzione del JWST sulla luce che ci arriva dalle galassie con uno spostamento verso il rosso di circa 8. Tali galassie che esistevano quando l’Universo aveva circa 600 milioni di anni. Il team ha stimato che queste galassie hanno, con probabilità maggiore di 95%, popolazioni stellari di età compresa tra 900 e 2,4 miliardi di anni. Cioè, le sue stelle si sarebbero formate diverse centinaia di milioni di anni prima del Big Bang. L’intervallo di età stimato per queste galassie è stato ottenuto assumendo che le popolazioni stellari e l’estinzione della luce galattica prodotta dalla polvere possano essere modellate come nelle galassie vicine.
Lo spostamento verso il rosso avviene a causa dell’espansione dell’Universo. Questa fa sì che la lunghezza d’onda aumenti e si sposti verso l’estremità rossa dello spettro elettromagnetico. Quindi più una galassia è lontana, maggiore è il suo spostamento verso il rosso.
Considerata la sequenza di formazione stellare e assemblaggio delle galassie nel Modello Standard, queste galassie dovrebbero essere più giovani di circa 300 milioni di anni. Tali età, però, sarebbero escluse secondo questo lavoro con una probabilità superiore al 99,97%.
Una formazione esotica e molto rapida di galassie nelle prime fasi della vita dell’Universo avrebbe una probabilità leggermente inferiore di essere esclusa. Ancora, però, i dati a disposizione sono insufficienti e difficili da conciliare.
Questo studio è legato a quello che è stato chiamato il “problema delle galassie incredibilmente primordiali”.
Le testimonianze dei ricercatori
Per Fulvio Melia, ricercatore dell’Università dell’Arizona e uno dei coautori di questo articolo, «la scoperta di galassie ben formate in una fase così precoce nella storia dell’Universo è stata molto inquietante per molti astronomi e cosmologi. perché nessuno ha una spiegazione valida di come avrebbero potuto formarsi». L’astrofisico aggiunge che «il lavoro presentato rende la situazione ancora più sconcertante per il quadro cosmologico convenzionale perché utilizza le nostre conoscenze scientifiche più avanzate per dimostrare che le stelle in queste galassie erano già più vecchie dell’Universo stesso, il che non ha senso».
Martín López Corredoira, ricercatore principale della presente pubblicazione, sottolinea che questo risultato potrebbe indicare la necessità di considerare cosmologie non standard. «Tuttavia, le conclusioni dell’articolo sono il risultato di diversi approcci nell’astrofisica stellare e nei modelli di estinzione della polvere, quindi dovrebbero essere prese con cautela. Sono necessarie ulteriori ricerche per confermare la possibile esistenza di galassie più antiche dell’Universo del modello cosmologico standard», afferma l’astrofisico.
«Nel caso in cui il problema fosse nel modello cosmologico, ciò non significherebbe necessariamente che non ci sia stato il Big Bang , un inizio dell’Universo. Non è necessario demolirlo tutto, ma sarebbe necessario ripensare alcuni dei suoi elementi», aggiunge Corredoira.
Secondo gli autori esistono modelli cosmologici alternativi, come il cosiddetto “Rh=ct” o “massa attiva zero”, proposto da Fulvio Melia, che presuppone un Universo in espansione con un inizio e altre caratteristiche simili al modello standard, ma con un’espansione a ritmo costante, senza l’accelerazione dell’espansione dell’Universo associata all’energia oscura. «Con questo modello, l’età dell’Universo in cui si osservano queste galassie con spostamento verso il rosso 8 sarebbe di circa 1,5 miliardi di anni (invece dei 600 milioni di anni del modello standard), il che risolverebbe il problema. È una delle ipotesi possibili che si aprono davanti a questo risultato», conclude Corredoira.
Conclusioni sulla ricerca
Questo lavoro si basa sull’analisi dei dati ottenuti dal JWST, gestito congiuntamente dalla NASA americana, dall’Agenzia spaziale europea (ESA) e dall’Agenzia spaziale canadese (CSA).
Articolo sull’esistenza di galassie massicce superantiche: López Corredoira, M., Melia, F., Wei, J.-J., & Gao, C.-Y. 2024, “Era delle galassie massicce con spostamento verso il rosso 8”, The Astrophysical Journal , Volume 970, Numero 1, id. 63, 15 pp. DOI: 10.3847/1538-4357/ad4f86