Una nuova ricerca, pubblicata su Nature e guidata dall'Università del Massachusetts Amherst, ha appena risposto a una delle domande fondamentali sul nostro universo: perché alcune delle galassie più antiche e massicce sono diventate quiescenti all'inizio della loro formazione? La risposta, ora lo sappiamo, è: perché hanno finito il gas freddo.
"Le galassie più massicce del nostro universo si sono formate incredibilmente presto, subito dopo il Big Bang, 14 miliardi di anni fa", ha spiegato Kate Whitaker, professore di astronomia alla UMass Amherst. "Ma per qualche ragione non stanno più formando nuove stelle". La formazione stellare è uno dei modi chiave in cui le galassie crescono, e si dice che siano diventate quiescenti quando cessano di formare stelle. Gli astronomi sapevano che queste prime galassie massicce erano diventate quiescenti, ma fino ad ora nessuno sapeva perché.
Per trovare la risposta, il team di Whitake ha ideato un innovativo abbinamento di telescopi, usando il telescopio spaziale Hubble, che vede la luce ultravioletta nel vicino infrarosso, compresa la luce che possiamo vedere con i nostri occhi, combinandole con letture straordinariamente sensibili di ALMA, l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, che rileva radiazioni invisibili ad occhio nudo, per rilevare queste galassie lontane, che sono così lontane che solo ora stiamo vedendo la luce che hanno emesso da 10 miliardi a 12 miliardi di anni fa, quando l'universo era nella sua infanzia. In effetti, il team di Whitaker sta guardando nel profondo passato.
ALMA ha permesso al team di Whitaker di cercare piccole quantità di gas freddo, la principale fonte di energia che alimenta la nuova formazione stellare. "C'era abbondante gas freddo nell'universo primordiale, quindi queste galassie, di 12 miliardi di anni fa, dovrebbero averne in abbondanza nel serbatoio del carburante". Invece, Whitaker e il suo team hanno trovato solo tracce di gas freddo situate al centro di ogni galassia. Ciò significa che, entro i primi miliardi di anni dall'esistenza dell'universo, queste galassie hanno bruciato le loro riserve di energia o le hanno espulse e, inoltre, che qualcosa potrebbe bloccare fisicamente il rifornimento di gas freddo di ogni galassia.
Nel suo insieme, la ricerca ci aiuta a riscrivere la storia antica dell'universo in modo da poter avere un'idea più chiara di come si evolvono le galassie. Il prossimo passo del team è capire quanto sia compatto il gas rimanente in queste galassie quiescenti e perché esiste solo nel centro delle galassie.