Il telescopio spaziale James Webb ha catturato una straordinaria immagine di MACS J1149.5+2223 (MACS J1149), un ammasso di galassie a 5 miliardi di anni luce di distanza nella costellazione del Leone. Questi nuovi dati non mostrano solo le galassie; dimostra come la loro immensa gravità pieghi e distorca la luce proveniente dagli oggetti dietro loro, un fenomeno chiamato lente gravitazionale.
Cos’è la lente gravitazionale?
Oggetti massicci, come gli ammassi di galassie, deformano lo spaziotempo. La luce proveniente da galassie lontane che viaggia attraverso questo spazio deformato curva attorno all’ammasso invece di muoversi in linea retta. Questa flessione ingrandisce e distorce le galassie sullo sfondo, creando archi allungati e forme bizzarre.
L’effetto è simile a quello ottenuto guardando attraverso una lente di vetro deformata: gli oggetti appaiono allungati, duplicati o altrimenti alterati. Questa non è un’illusione ottica, ma una conseguenza fondamentale della teoria della relatività generale di Einstein.
Osservazioni chiave nell’immagine MACS J1149
L’immagine di Webb rivela diversi esempi sorprendenti di lente gravitazionale:
- Spirali distorte: una galassia vicino al nucleo dell’ammasso appare allungata in una forma rosa, simile a una medusa.
- Immagini multiple: lo stesso oggetto distante può apparire in più punti a causa della deflessione della luce attorno a diverse parti dell’ammasso. Ciò è stato osservato anche con una singola supernova, apparsa quattro volte nello stesso campo visivo.
- Sfondi ingranditi: L’effetto lente crea effettivamente un telescopio naturale, consentendo agli astronomi di studiare galassie che altrimenti sarebbero troppo deboli per essere osservate.
Perché è importante: studiare l’universo primordiale
Queste osservazioni sono state fatte come parte del CAnadian NIRISS Unbiased Cluster Survey (CANUCS), un programma che utilizza Webb per studiare l’evoluzione delle galassie nell’Universo primordiale.
I dati aiuteranno gli scienziati a:
- Comprendere come si formano le stelle negli ambienti di ammassi densi.
- Mappare la distribuzione della massa all’interno degli ammassi di galassie.
- Studia l’epoca della reionizzazione, un periodo in cui le prime stelle e galassie illuminarono l’Universo dopo il Big Bang.
“La schiacciante gravità di questo ammasso fa molto di più che tenere insieme tutte le galassie; piega lo spaziotempo stesso, offrendoci una finestra unica sul lontano passato.”
Analizzando il modo in cui la luce viene distorta, gli astronomi possono dedurre la distribuzione della massa all’interno dell’ammasso e persino sondare le condizioni nell’Universo primordiale. Ciò rende la lente gravitazionale non solo un fenomeno meraviglioso, ma un potente strumento per la ricerca cosmologica.
La capacità del telescopio Webb di rilevare queste sottili distorsioni apre nuove strade per comprendere l’evoluzione delle galassie e la struttura su larga scala del cosmo.
