Il suo nome è Earendel, la luce di questa stella ha viaggiato per 12.9 miliardi di anni e ci racconta un Universo ancora in buona parte misterioso.
Il 30 marzo è stato un giorno tra i più significativi nella lunga e ricchissima carriera scientifica del telescopio spaziale più famoso di sempre, Hubble.
Nel corso di una conferenza stampa è stato svelato il risultato di una delle sue ultime osservazioni sfociata in una ricerca pubblicata dalla rivista Nature.
Oggetto della conferenza è stato l’osservazione di una singola stella di cui vediamo la luce come era quando partì 12.9 miliardi di anni fa: tanto è il tempo che i suoi fotoni hanno impiegato ad arrivare al piccolo pianetino che chiamiamo Casa. Ora la stella si trova ben più lontana, allontanata da noi dall’espansione incessante dell’Universo che in tutto questo tempo ha portato a più che raddoppiare la nostra distanza da lei.
Il precedente record detenuto da Hubble per la stella più lontana osservata risaliva al 2018, con l’osservazione di un astro del tempo in cui l’Universo aveva circa 4 miliardi di anni o, per classificarla come dicono gli astronomi, a redshift 1.5 (misura che deriva dallo spostamento verso l’infrarosso della luce che ci arriva dagli oggetti cosmici. Tale shifting è tanto maggiore quando più l’oggetto è distante). La stella appena scoperta ci mostra un Universo estremamente giovane, di appena un miliardo di anni, ed è classificata con redshift 6.2.
Una preziosa testimone del giovane Universo
Earendel è il nome del lontanissimo astro, termine che deriva dall’antico inglese con il significato di stella del mattino. La sua scoperta ci consente di poter dare un’occhiata all’infanzia dell’Universo, in un’epoca molto diversa dal punto di vista cosmologico rispetto a quello che possiamo osservare oggi.
“All’inizio non volevamo crederci” – ha dichiarato Brian Welch, astronomo della John Hopkins University e prima firma dell’articolo – “era molto più lontana della precedente stella più distante e a maggiore redshift nota.” La scoperta ha fatto uso dei dati del telescopio Hubble, acquisiti nel corso del programma RELICS (Reionization Lensing Cluster Survey).
La scoperta di questo astro promette l’apertura di nuovi studi sull’epoca della prima formazione stellare. “Earendel è esistita così tanto tempo fa che potrebbe non essere costituita degli stessi elementi delle stelle oggi attorno a noi. È come se fino ad ora avessimo letto un libro interessantissimo ma iniziato dal secondo capitolo. Ora abbiamo la possibilità di vedere come tutto sia iniziato”.
La curvatura dello spazio-tempo ci viene in aiuto
“Solitamente, a queste distanze, intere galassie appaiono come macchioline, con la luce di milioni di stelle che si fonde insieme” continua Welch. “La galassia che ospita questa stella è stata ingrandita e distorta dall’effetto di lente gravitazionale facendola diventare una mezzaluna che abbiamo chiamato Sunrise Arc“.
In condizioni normali la luce di Earendel non sarebbe mai potuta essere catturata da Hubble in modo così definito. Ma un raro allineamento da parte dell’ammasso di galassie WHL0137-08 ha fatto sì che la posizione apparente della stella si trovasse sopra o molto vicino a un’increspatura nello spazio, deformato dall’immensa gravità dell’ammasso. Queste increspature vengono definite, con un termine preso in prestito dall’ottica, caustiche, e sono le zone in cui la luce è deviata in modo da risultare in alti ingrandimenti ed elevata luminosità. Grazie a queste condizioni osservative ideali la luce di Earendel è stata amplificata oltre mille volte risultando alla portata di Hubble.
Cosa sappiamo al momento
Gli studi sinora compiuti hanno permesso di scoprire che Earendel sia una stella di massa circa 50 volte quella del Sole e milioni di volte più luminosa. Attualmente non siamo in grado di stabilire se sia parte di un sistema binario, ma le nostre attuali conoscenze sulle stelle di grande massa puntano in questa direzione.
In cosmologia c’è una previsione teorica relativa alle stelle costituite dai soli elementi generati in concomitanza con il Big Bang. Delle stelle con tale composizione (ovvero idrogeno, elio e tracce di litio) si stima siano molto più massive delle stelle che possono formarsi nell’attuale età dell’Universo. Alla scoperta ha contribuito Erik Zackrisson, del Dipartimento di Fisica e Astronomia dell’Università di Uppsala in Svezia, il quale a riguardo ha aggiunto che “queste ipotetiche stelle primordiali, dette di popolazione III, sono sinora sfuggite all’osservazione. Ma, come nel caso di Earendel, la loro rilevazione può divenire possibile nel caso di gravitational lensing”
E nell’immediato futuro?
Gli astronomi si attendono che l’allineamento con l’ammasso galattico si mantenga favorevole ancora per i prossimi anni, concedendo anche al telescopio James Webb la possibilità di osservare Earendel. L’elevatissima sensibilità del JWST proprio nell’infrarosso, la lunghezza d’onda verso cui la luce di questa stella è pesantamente spostata, è ideale per studiare oggetti così lontani. Le sue immagini e le analisi spettrografiche aggiungeranno dettagli sulla natura di Earendel svelandoci la sua eventuale natura di sistema binario oltre alle caratteristiche fisiche e chimiche.
Ciò che più intriga gli astronomi è conoscere la composizione di questa lontana stella. Se successivi studi dovessero verificare che è costituita quasi esclusivamente da idrogeno ed elio, sarebbe la prima conferma osservativa dell’esistenza delle stelle di Popolazione III, la cui morte ed esplosione in supernove generò buona parte degli elementi chimici che costituiscono l’Universo come lo conosciamo.