Il telescopio spaziale Webb comincia a contribuire al titolo di galassia più lontana, ossia col redshift più grande. Deve solo mettere in azione anche la sua capacità di ottenere spettri accurati e il gioco sarà fatto. Una sfida al più grande redshift! Sempre più indietro verso la nascita della prima galassia e/o prima stella.

Sappiamo benissimo che la misura del redshift di un oggetto celeste indica da quanto tempo è partita la luce che ci raggiunge oggi. Tuttavia, misurare il redshift non è cosa facile... Innanzitutto, lo strumento deve essere in grado di "vedere" l'oggetto in questione e questo dipende da due fattori concatenati: il primo è la luminosità che riesce a percepire e il secondo è la lunghezza d'onda alla quale riesce a leggere l'informazione luminosa.

Ad esempio, se io osservassi nel visuale, potrei vedere, oggi, solo oggetti relativamente vicini, dato che se fossero più lontani sarebbero troppo deboli in questa lunghezza d'onda. Infatti, oggi riceveremmo solo la loro luce infrarossa a causa dell'enorme percorso compiuto. In particolare, se l'oggetto avesse emesso solo nel rosso, sarebbe del tutto impossibile osservarlo, dato che la sua luce sarebbe ricevuta solo a lunghezze d'onda ben maggiori.

E' necessario, perciò, poter osservare a lunghezze d'onda sempre più lunghe per potere sperare di osservare qualcosa di molto antico. Non solo però... l'oggetto dovrebbe aver potuto "sparare" luce a lunghezze d'onda molto corte per sperare che essa sia raccolta, oggi, nell'infrarosso. Non per niente il rumore cosmico di fondo è stato osservato nelle microonde: anche la luce ultravioletta primordiale è oggi  relegata a una lunghezza d'onda decisamente molto alta.

Inoltre, per potere misurare con accuratezza il redshift è necessario vedere una qualche riga dello spettro per potere veramente quantificare il suo effettivo valore.

Ne segue che gli oggetti più antichi visibili devono soddisfare vari requisiti per potere essere osservati. Il record della galassia più lontana è stato fino all'inizio del 2022 appannaggio di GNz-11, una galassia nana primordiale, osservata da Hubble, la cui luce è partita circa 13.4 miliardi di anni fa. Valore questo abbastanza accurato, dato che è stato possibile evidenziare una riga ben precisa dello spettro.

Poi è apparsa HD1, osservata solo da terra con strumentazione adatta all'infrarosso abbastanza lontano. Un colpo di fortuna, dovuto alla luminosità intrinseca dell'oggetto e al tempo di esposizione lunghissimo con cui è stata catturata l'immagine. Ne risulta un oggetto piuttosto "strano" dato che può solo trattarsi di una galassia "outburst", ossia capace di formare un numero di stelle giganti in un tempo brevissimo (100 masse solari all'anno!) o un quasar, tale da indicare la presenza di un buco nero di almeno 100 milioni di masse solari. Se la sua età fosse proprio quella non sarebbe certo facile spiegare come abbia già potuto creare stelle così luminose e a tale ritmo o, altrimenti, come abbia potuto già possedere un buco nero di tali dimensioni.

Resta, inoltre, il fatto che HD1 non ha mostrato nessuna riga ben visibile nel suo spettro (anche se ottimi, i telescopi terrestri hanno i loro limiti) e quindi vi sono ancora molti dubbi in proposito.

Ma, adesso, è arrivato Webb. Qual è la grande differenza rispetto a Hubble e ai telescopi terrestri? Che lui può raccogliere molta più luce a parità di tempo di esposizione e può osservare benissimo fino a 5 micron (contro 1.6 di Hubble). In poche parole, quelli che prima erano colpi di fortuna, per Webb potrebbero essere eventi molto più frequenti e comuni.

Anche se ha appena cominciato ad osservare, ha già individuato nel suo campo profondo due galassie che si inseriscono vicinissime al record di HD1: GLz-11 e GLz-13, la prima poco più vicina di GNz-11 di Hubble e la seconda praticamente alla pari con HD1. Si parla, nel secondo caso, di 13.5 miliardi di anni, circa 300 milioni di anni dopo il rumore cosmico di fondo.

Webb ha dato, per adesso, solo un'occhiata per vedere quanti oggetti sicuramente molto antichi può osservare con un campo profondo "normale". Ma tornerà sul luogo del misfatto con esposizione più lunga e con la sua spettroscopia molto accurata. Sicuramente potrà avere le prove dell'età di GLz-13, ma chissà quante altre galassie più deboli e a grande redshift salteranno fuori. In poche parole, ciò che era l'eccezione diventerà la normalità.

Dobbiamo solo attendere che si scateni veramente!

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