Tutti ci siamo posti le grandi domande a volte: “Quanto è grande l’universo?” o “Come e quando si sono formate le galassie?”. Gli astronomi prendono queste domande molto seriamente, e usano strumenti fantastici che spingono i confini della tecnologia per cercare di rispondere. Il professor Nobunari Kashikawa del Dipartimento di Astronomia dell’Università di Tokyo è spinto dalla sua curiosità sulle galassie. In particolare, ha cercato la più lontana che possiamo osservare per scoprire come e quando è nata.
“Da studi precedenti, la galassia GN-z11 sembra essere la galassia più lontana da noi, a 13,4 miliardi di anni luce, o 134 non miliardi di chilometri (134 seguito da 30 zeri)”, ha detto Kashikawa. “Ma misurare e verificare una tale distanza non è un compito facile”.
Kashikawa e il suo team hanno misurato quello che è noto come redshift di GN-z11; questo si riferisce al modo in cui la luce si allunga, diventa più rossa, più lontano viaggia. Alcune firme chimiche, chiamate linee di emissione, imprimono modelli distinti nella luce di oggetti lontani. Misurando quanto sono allungate queste firme rivelatrici, gli astronomi possono dedurre quanto lontano la luce deve aver viaggiato, dando così la distanza dalla galassia di destinazione.
“Abbiamo guardato la luce ultravioletta in particolare, in quanto è l’area dello spettro elettromagnetico che ci aspettavamo di trovare le firme chimiche spostate verso il rosso”, ha detto Kashikawa. “Il telescopio spaziale Hubble ha rilevato la firma più volte nello spettro di GN-z11. Tuttavia, anche l’Hubble non può risolvere le linee di emissione ultravioletta al livello che ci serviva. Così ci siamo rivolti a uno spettrografo a terra più aggiornato, uno strumento per misurare le linee di emissione, chiamato MOSFIRE, che è montato sul telescopio Keck I alle Hawaii.”
Il MOSFIRE ha catturato le linee di emissione di GN-z11 in dettaglio, il che ha permesso al team di fare una stima molto migliore sulla sua distanza di quanto fosse possibile dai dati precedenti. Quando si lavora con distanze a queste scale, non ha senso usare le nostre unità familiari di chilometri o anche multipli di esse; invece, gli astronomi usano un valore noto come numero di redshift denotato da z. Kashikawa e il suo team hanno migliorato la precisione del valore z della galassia di un fattore 100. Se le osservazioni successive possono confermarlo, allora gli astronomi possono affermare con sicurezza che GN-z11 è la galassia più lontana mai rilevata nell’universo.