Individuata dagli astronomi la galassia 'medusa' più distante mai scoperta

Che cos'è una galassia medusa?

Una galassia medusa è un tipo unico di corpo celeste che si trova all'interno di densi ammassi di galassie, caratterizzato da lunghi "tentacoli" strascicati di gas e stelle neonate che ricordano l'invertebrato marino. Questi flussi simili a tentacoli si formano attraverso una violenta interazione con l'ambiente circostante, nello specifico quando una galassia si muove rapidamente attraverso un ammasso caldo e denso di altre galassie.

Il Dr. Ian Roberts, un Banting Postdoctoral Fellow presso il Waterloo Centre for Astrophysics, ha recentemente identificato un esempio rilevante di questo fenomeno nell'universo lontano. La morfologia visiva di una galassia medusa è definita da un disco galattico standard accoppiato a luminosi nodi blu di giovani stelle situati all'interno delle code di gas trascinate. Queste stelle non nascono all'interno del corpo principale della galassia, ma vengono invece generate all'interno del gas rimosso mentre viene trascinato nel mezzo intra-ammasso.

L'osservazione di queste strutture richiede una strumentazione avanzata, poiché i "tentacoli" sono spesso deboli e oscurati dalle vaste distanze dello spazio profondo. Nel caso della scoperta della University of Waterloo, gli scienziati hanno utilizzato il James Webb Space Telescope (JWST) per risolvere queste delicate caratteristiche a una distanza da record. I dati hanno rivelato che, persino 8,5 miliardi di anni fa, le galassie stavano subendo le trasformazioni fisiche necessarie per produrre questi sorprendenti aspetti simili a meduse.

Che cos'è il ram-pressure stripping nelle galassie?

Il ram-pressure stripping (rimozione da pressione dinamica) è il processo astrofisico in cui il gas all'interno di una galassia viene rimosso forzatamente dalla pressione del mezzo intra-ammasso mentre la galassia si muove attraverso un ammasso. Questo "vento" di gas caldo e denso agisce come una barriera fisica, spingendo il gas freddo interno della galassia fuori dal suo pozzo gravitazionale e nello spazio circostante.

La meccanica del ram-pressure stripping viene spesso paragonata all'esperienza di una persona che pedala contro un forte vento contrario, dove la forza dell'aria la spinge all'indietro. Nel vuoto dello spazio, tuttavia, questo "vento" è costituito dal plasma diffuso ma estremamente caldo che permea gli ammassi di galassie. Quando una galassia cade verso il centro di un ammasso ad alte velocità, la pressione diventa così intensa da superare la gravità stessa della galassia, portando alla formazione delle lunghe scie di gas che definiscono la morfologia a medusa.

Secondo la ricerca pubblicata su The Astrophysical Journal, questo processo è fondamentale per il ciclo vitale di una galassia. Rimuovendo il gas freddo necessario per la formazione stellare, il ram-pressure stripping di fatto "spegne" (quenches) una galassia, portandola alla sua eventuale morte come oggetto di tipo ellittico "rosso e morto" (red and dead). L'osservazione di questo processo da parte del team della University of Waterloo a un redshift così elevato (z=1.156) suggerisce che queste violente interazioni ambientali si verificavano molto prima nella storia cosmica di quanto precedentemente modellato.

La scoperta di COSMOS2020-635829

La scoperta della candidata galassia medusa nota come COSMOS2020-635829 rappresenta una pietra miliare nell'astronomia osservativa, segnando l'oggetto di questo tipo più distante mai registrato a z = 1.156. Identificando questo oggetto nel campo COSMOS, i ricercatori hanno anticipato la linea temporale di quando questi processi di rimozione attiva erano noti avvenire nell'universo primordiale.

Gli scienziati del Waterloo Centre for Astrophysics hanno effettuato la scoperta analizzando i dati del Cosmic Evolution Survey Deep field (COSMOS). Questa specifica porzione di cielo è un obiettivo primario per telescopi come il JWST perché si trova lontano dal piano della Via Lattea, offrendo una vista nitida dell'universo lontano senza interferenze da parte di stelle o polveri locali. Poiché il campo è visibile da entrambi gli emisferi, fornisce una regione standardizzata per studi multi-lunghezza d'onda sull'evoluzione galattica.

Le capacità nel vicino infrarosso del JWST sono state essenziali per rilevare i nodi blu luminosi e le deboli scie di gas di COSMOS2020-635829. A un redshift di 1,156, la luce di questa galassia ha viaggiato per circa 8,5 miliardi di anni prima di raggiungere gli specchi del telescopio. "Stavamo esaminando una grande quantità di dati da questa regione ben studiata... con la speranza di individuare galassie medusa che non fossero ancora state studiate", ha dichiarato il Dr. Ian Roberts in un comunicato stampa datato 17 febbraio 2026. L'identificazione immediata di questa galassia non documentata evidenzia la sensibilità senza precedenti dei moderni osservatori spaziali.

Perché la scoperta di COSMOS2020-635829 è significativa per l'universo primordiale?

La scoperta di COSMOS2020-635829 è significativa perché dimostra che il ram-pressure stripping stava attivamente trasformando le galassie 8,5 miliardi di anni fa, molto prima di quanto previsto dagli attuali modelli di formazione degli ammassi. Questa scoperta suggerisce che l'universo primordiale conteneva già ambienti "ostili" capaci di privare le galassie del loro gas e di alterarne le proprietà durante un periodo di rapida crescita cosmica.

Prima di questa ricerca, molti astrofisici ritenevano che gli ammassi di galassie di 8,5 miliardi di anni fa fossero ancora nelle loro fasi nascenti e disorganizzate. Si ipotizzava che il mezzo intra-ammasso non fosse ancora abbastanza denso o caldo da esercitare la significativa pressione dinamica richiesta per creare le galassie medusa. Tuttavia, i risultati del team della University of Waterloo sfidano questa cronologia, indicando che gli ammassi erano abbastanza maturi da iniziare a "uccidere" le galassie tramite la rimozione del gas molto prima di quanto anticipato.

Le implicazioni di questo studio si estendono alla nostra comprensione dell'universo moderno e della sua alta popolazione di galassie "morte". Il Dr. Ian Roberts osserva che gli ostili ambienti degli ammassi osservati nei dati del JWST hanno probabilmente giocato un ruolo fondamentale nel costruire la vasta popolazione di galassie prive di formazione stellare che si vedono oggi negli ammassi. Osservando queste galassie trasformate nelle loro fasi iniziali, i ricercatori possono mappare meglio la transizione dalle spirali attive e ricche di gas agli stati dormienti e poveri di gas che caratterizzano molti ammassi maturi.

Guardando al futuro, il team di Waterloo ha già richiesto ulteriore tempo di osservazione sul James Webb Space Telescope per condurre studi di follow-up. I dati futuri consentiranno un'analisi spettroscopica più dettagliata del gas trascinato e delle età delle stelle all'interno dei "tentacoli". Ciò fornirà ulteriore chiarezza sulla velocità del processo di ram-pressure stripping e su come esso sia variato attraverso le diverse epoche della storia di 13,8 miliardi di anni dell'universo.

• Titolo della ricerca primaria: JWST Reveals a Candidate Jellyfish Galaxy at z = 1.156
• Autore principale: Dr. Ian Roberts, University of Waterloo
• Pubblicazione: The Astrophysical Journal (DOI: 10.3847/1538-4357/ae3824)
• Metrica chiave: Redshift z = 1.156 (tempo di look-back di 8,5 miliardi di anni)
• Osservatorio: James Webb Space Telescope (JWST)