Il telescopio spaziale James Webb della Nasa ha identificato la supernova più antica mai osservata fino ad oggi, un’esplosione stellare avvenuta quando l’universo aveva appena 730 milioni di anni, circa il 5% della sua età attuale. Si tratta di un risultato senza precedenti che spinge l’osservazione diretta delle stelle fino all’epoca cosmica più remota mai raggiunta. Le immagini ad alta risoluzione nel vicino infrarosso ottenute da Webb hanno permesso non solo di confermare la natura della sorgente, ma anche di individuare la debole galassia che ospitava la supernova.

L’evento è associato a un potente lampo di raggi gamma, catalogato come GRB 250314A, rilevato inizialmente a metà marzo. Con questa scoperta, il telescopio ha superato il proprio record precedente: fino ad ora, la supernova più distante osservata era esplosa quando l’universo aveva 1,8 miliardi di anni. Secondo Andrew Levan – autore principale di uno dei due studi pubblicati su Astronomy & Astrophysics Letters – solo il James Webb Space Telescope possiede la sensibilità necessaria per dimostrare direttamente che la luce osservata proviene dal collasso di una stella massiccia in un’epoca così primordiale. L’osservazione dimostra inoltre che Webb è in grado di individuare singole stelle anche quando l’universo era ancora agli albori della sua evoluzione.

Dal lampo di raggi gamma all’osservazione di Webb

La scoperta è il risultato di una rapida e coordinata catena di osservazioni internazionali avviata il 14 marzo, quando il satellite franco-cinese SVOM ha rilevato un lampo di raggi gamma proveniente da una sorgente estremamente lontana. Entro un’ora e mezza, il Neil Gehrels Swift Observatory della Nasa ha identificato la controparte nei raggi X, consentendo di localizzare con precisione l’evento nel cielo.

Questa informazione è stata fondamentale per attivare una serie di osservazioni successive: undici ore dopo, il Nordic Optical Telescope – situato nelle Isole Canarie – ha rilevato un debole afterglow infrarosso, suggerendo che il lampo di raggi gamma provenisse da un oggetto così distante da avere la luce “allungata” dall’espansione dell’Universo, un fenomeno noto come redshift. Poche ore più tardi, il Very Large Telescope dell’European Southern Observatory in Cile ha confermato che l’evento risaliva a soli 730 milioni di anni dopo il Big Bang.

Sulla base di questi dati, il team ha richiesto tempo discrezionale a rotazione rapida sul James Webb Space Telescope. Le osservazioni sono state pianificate con attenzione e condotte il 1° luglio, circa tre mesi e mezzo dopo il lampo di raggi gamma, quando la supernova sottostante avrebbe dovuto raggiungere la massima luminosità apparente a causa dell’allungamento temporale prodotto dall’espansione cosmica.

Una supernova primordiale simile a quelle moderne

Uno degli aspetti più sorprendenti della scoperta riguarda la natura stessa della supernova: nonostante l’esplosione sia avvenuta durante l’Era della Reionizzazione, un periodo in cui l’universo era molto diverso da quello attuale, le caratteristiche osservate risultano notevolmente simili a quelle delle supernove moderne. I lampi di raggi gamma di lunga durata – come GRB 250314A – sono generalmente associati alla morte esplosiva di stelle massicce, e questo evento sembra seguire lo stesso schema fisico osservato nell’universo locale.

Secondo i ricercatori, le prime stelle erano probabilmente più massicce, contenevano meno elementi pesanti e vivevano in ambienti dominati da gas in gran parte opaco alla luce ad alta energia: proprio per questo, la somiglianza con le supernove più vicine è risultata inattesa. Nial Tanvir – coautore dello studio e professore all’Università di Leicester – ha sottolineato che il team ha affrontato l’analisi senza ipotesi predefinite, restando colpito dal fatto che una supernova così antica appaia, almeno nei dati attuali, praticamente indistinguibile da quelle osservate oggi. Gli scienziati precisano però che saranno necessarie ulteriori osservazioni per individuare differenze più sottili, legate alle condizioni chimiche e fisiche dell’universo primordiale.

Il primo sguardo diretto alla galassia ospite

Oltre alla supernova, Webb è riuscito a rilevare anche la galassia che la ospitava, un risultato considerato di grande importanza scientifica. La galassia appare come una debole macchia rossastra distribuita su pochi pixel, segno della sua estrema distanza e della limitata quantità di luce disponibile. Nonostante ciò, le osservazioni indicano che la galassia è simile ad altre presenti nello stesso periodo cosmico, suggerendo che i processi di formazione galattica fossero già ben avviati in un’epoca così precoce.  Secondo Emeric Le Floc’h del CEA Paris-Saclay, anche una rilevazione così marginale rappresenta una svolta, perché consente per la prima volta di associare direttamente una supernova così antica al suo ambiente galattico.

Il team ha già pianificato nuove osservazioni con Webb, sfruttando i lampi di raggi gamma come strumenti per studiare le galassie dell’universo primordiale. Analizzando il bagliore residuo di questi eventi, gli astronomi puntano a ottenere una vera e propria “impronta digitale” delle galassie più lontane, migliorando la comprensione delle prime fasi dell’evoluzione cosmica. In questo contesto, la scoperta della supernova GRB 250314A rappresenta non solo un record osservativo, ma anche un nuovo punto di partenza per esplorare l’universo nelle sue prime centinaia di milioni di anni: la possibilità di collegare un lampo di raggi gamma a una supernova e alla sua galassia ospite può aprire una nuova finestra sull’evoluzione delle prime stelle e delle prime strutture galattiche.

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