Il James Webb Space Telescope (JWST) ha rilevato per la prima volta molecole organiche in una galassia lontana la cui luce viaggia verso la Terra da 12 miliardi di anni. La scoperta è riportata in un articolo pubblicato sulla rivista Nature.

Un team internazionale di astronomi guidato da scienziati dell'Università dell'Illinois ha effettuato osservazioni della galassia SPT0418-47, che, a causa della sua enorme distanza, sembra che l'età dell'universo sia inferiore a 1,5 miliardi di anni. È chiaramente visibile a causa del fenomeno della lente gravitazionale, quando un oggetto di grandi dimensioni (ad esempio, una galassia massiccia vicino a noi) si piega e amplifica la luce proveniente da un oggetto sullo sfondo. In questo caso, il lensing ingrandisce SPT0418-47 di circa 30-35 volte, ma lo piega nella forma del cosiddetto anello di Einstein.

SPT0418-47, scoperto per la prima volta dal South Pole Telescope della National Science Foundation, è avvolto nella polvere cosmica e quindi visibile solo nello spettro infrarosso, poiché le grandi particelle assorbono la radiazione ultravioletta dalle stelle ed emettono energia sotto forma di onde elettromagnetiche infrarosse. Data la lontananza della galassia, è quasi impossibile osservarla con strumenti terrestri, che non sono in grado di discernere le stelle nella nube di polvere.

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I dati spettroscopici ottenuti da JWST mostrano che il gas interstellare in SPT0418-47 è arricchito in elementi pesanti. Ciò significa che diverse generazioni di stelle sono riuscite a cambiare, poiché le primissime stelle inizialmente potevano essere costituite solo da idrogeno ed elio, ma hanno gradualmente prodotto elementi più pesanti o come risultato di reazioni termonucleari nelle profondità o come risultato di esplosioni di supernova.

Come notano gli autori, l'elevata sensibilità del JWST consente di osservare la composizione atomica e molecolare di galassie lontane, fornendo agli scienziati informazioni sulla loro formazione, ciclo di vita e sviluppo. Quindi, nello spettro infrarosso della galassia, sono state notate caratteristiche che indicano l'esistenza di idrocarburi policiclici aromatici (IPA). La luce totale riemessa dalle molecole PAH corrisponde alla predominanza della formazione stellare (piuttosto che all'accrescimento attorno ai buchi neri) nell'emissione infrarossa dell'intera galassia.

Inoltre, la luce delle molecole PAH, della polvere calda e dei grandi granelli di polvere e delle stelle differisce spazialmente. Ciò indica che i granelli di polvere piccoli e grandi non si trovano insieme all'interno della galassia, o che ci sono grandi variazioni nel riscaldamento dei granelli di polvere da parte della radiazione UV locale. Ulteriori osservazioni con il JWST dovrebbero aiutare a rispondere alla domanda se tali spostamenti spaziali siano una caratteristica comune delle galassie ad alto spostamento verso il rosso.