Alaknanda: la gemella impossibile della Via Lattea scoperta da James Webb che riscrive la storia dell’universo primordiale

Dalle profondità del tempo cosmico, a oltre 12 miliardi di anni luce di distanza, emerge un’immagine che sta costringendo gli astronomi a riconsiderare le fondamenta stesse della formazione dell’universo. Il protagonista di questa rivoluzione scientifica è il Telescopio Spaziale James Webb (JWST), il cui occhio a infrarossi ha catturato la luce di Alaknanda, una galassia a spirale di una bellezza e complessità sconcertanti per la sua epoca. Esistente quando il cosmo aveva appena 1,5 miliardi di anni, circa un decimo della sua età attuale, Alaknanda mostra una struttura “grand-design” con due bracci a spirale ben definiti, una caratteristica che si pensava richiedesse miliardi di anni per svilupparsi. Questa scoperta, pubblicata sulla prestigiosa rivista Astronomy & Astrophysics, non è solo un’istantanea mozzafiato del passato, ma un vero e proprio paradosso che sfida i modelli cosmologici attuali.

Una scoperta indiana che cambia le regole del gioco

Il merito di questa eccezionale osservazione va a due ricercatori indiani, Rashi Jain e Yogesh Wadadekar, del Centro Nazionale di Radioastrofisica del Tata Institute of Fundamental Research (NCRA-TIFR) di Pune. Analizzando meticolosamente i dati raccolti dal JWST, i due astronomi hanno individuato Alaknanda nel campo dell’ammasso di galassie Abell 2744, noto anche come “Ammasso di Pandora”. La fortuna ha giocato un ruolo cruciale: la massa immensa di Abell 2744 ha agito come una lente gravitazionale, un fenomeno previsto dalla relatività generale di Einstein, che ha piegato e amplificato la luce di Alaknanda, rendendola due volte più brillante e permettendo a Webb di catturarne i dettagli con una risoluzione senza precedenti.

Il nome scelto, “Alaknanda”, è intriso di significato. È quello di un fiume himalayano che, unendosi al Mandakini, dà origine al Gange. In hindi, “Mandakini” è proprio il nome della nostra galassia, la Via Lattea, a sottolineare la straordinaria somiglianza tra le due. Alaknanda appare infatti come una gemella della nostra casa cosmica, ma in una versione incredibilmente giovane.

Anatomia di una galassia “impossibile”

Ciò che rende Alaknanda così speciale è la sua inaspettata maturità. Le teorie sulla formazione galattica suggeriscono che l’universo primordiale fosse un luogo turbolento e caotico, popolato da galassie piccole, informi e disorganizzate. La formazione di una struttura ordinata come un disco rotante con bracci a spirale simmetrici avrebbe dovuto richiedere un processo lungo e graduale di accrescimento di gas, assestamento del disco e sviluppo di onde di densità. Un processo che, si pensava, richiedesse almeno tre miliardi di anni, se non di più.

Alaknanda, invece, sovverte questa cronologia. I suoi dettagli sono impressionanti:

• Struttura “Grand-Design”: Possiede due bracci a spirale ampi e simmetrici che si avvolgono attorno a un nucleo centrale luminoso (bulge), estendendosi per circa 30.000-32.000 anni luce, circa un terzo delle dimensioni della Via Lattea.
• Massa Stellare Considerevole: Ha già accumulato una massa di stelle pari a circa 10 miliardi di volte quella del nostro Sole.
• Frenetica Attività di Formazione Stellare: La galassia è una vera e propria “fabbrica di stelle”, con un tasso di formazione stimato tra le 58 e le 63 masse solari all’anno, circa 20-30 volte superiore a quello attuale della Via Lattea. Lungo i bracci si osserva il tipico schema a “perline su un filo”, segno di ammassi di stelle appena nate.
• Crescita Esplosiva: Le analisi suggeriscono che circa la metà delle sue stelle si sia formata in un lasso di tempo incredibilmente breve di soli 200 milioni di anni, un vero battito di ciglia su scala cosmica.

“Alaknanda possiede una maturità strutturale che associamo a galassie più vecchie di miliardi di anni”, ha affermato Rashi Jain. Il co-autore Yogesh Wadadekar ha aggiunto: “In qualche modo, questa galassia è riuscita a mettere insieme dieci miliardi di masse solari di stelle e a organizzarle in un meraviglioso disco a spirale in poche centinaia di milioni di anni. È un processo straordinariamente rapido per gli standard cosmici, e costringe gli astronomi a ripensare a come si formano le galassie”.

Le implicazioni: un universo che è maturato in fretta

La scoperta di Alaknanda non è un caso isolato, ma si inserisce in un numero crescente di prove, fornite dal James Webb, che indicano come l’universo primordiale fosse molto più strutturato e avanzato di quanto si credesse. Prima di Alaknanda, altri telescopi e lo stesso JWST avevano individuato galassie a disco in epoche remote, ma nessuna con una struttura a spirale così chiara e ben definita.

Questo fenomeno costringe i cosmologi a rivedere i modelli teorici. Come è possibile che galassie così complesse si siano formate così rapidamente? Le ipotesi sono diverse: forse i processi di accrescimento di gas freddo lungo i filamenti della rete cosmica sono molto più efficienti di quanto previsto, o forse le interazioni con galassie compagne possono accelerare la formazione dei bracci a spirale. Qualunque sia la risposta, è chiaro che i nostri modelli attuali sono incompleti.

L’avvento del James Webb Space Telescope ha aperto una nuova era per l’astronomia, trasformando le nostre certezze in nuove, affascinanti domande. Alaknanda è un messaggero da un’alba cosmica che si rivela sempre più dinamica e sorprendente, un universo che, a quanto pare, aveva molta fretta di crescere e di creare la bellezza ordinata che oggi ammiriamo, sia nel nostro cielo che a miliardi di anni luce di distanza.