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Il telescopio spaziale James Webb ha individuato un ammasso di galassie antichissimo e sorprendentemente denso di materia oscura, una struttura che secondo i modelli attuali non avrebbe dovuto formarsi così presto nella storia dell’Universo. Si chiama XLSSC 122, dista circa 10,4 miliardi di anni luce dalla Terra e mostra già dimensioni e organizzazione tipiche degli ammassi moderni, pur appartenendo a un’epoca in cui strutture simili stavano appena prendendo forma.
Attorno a questo oggetto sono nati tre studi guidati dai ricercatori di IPAC, il centro scientifico del Caltech dedicato all’astrofisica e alla scienza planetaria. I risultati, presentati il 17 giugno 2026 durante il 248° incontro dell’American Astronomical Society, fissano un record preciso: XLSSC 122 è l’ammasso più lontano mai osservato capace di produrre una lente gravitazionale forte.
Un ammasso troppo maturo per la sua età
XLSSC 122 si trova esattamente davanti a una o più galassie ancora più distanti e la sua gravità piega e deforma la luce che arriva da quegli oggetti. Questo allineamento fortunato permette di misurare con grande precisione come si distribuisce la massa dell’ammasso, compresa quella invisibile. “Quando sono arrivate le prime immagini di JWST abbiamo detto: guarda qui, c’è una lente forte prodotta da questo ammasso!” ha raccontato Kyle Finner, ricercatore di IPAC e primo autore del primo studio.
L’ammasso risale al cosiddetto mezzogiorno cosmico, circa 10 miliardi di anni fa, la fase di più intensa formazione stellare. All’epoca le galassie producevano stelle a ritmi fino a 100 volte superiori a quelli attuali e gli ammassi diventavano sempre più comuni. In XLSSC 122 però una quantità enorme di massa risulta concentrata nella regione centrale, mentre secondo i modelli cosmologici standard la crescita di queste strutture avrebbe dovuto essere più graduale.
“XLSSC 122 è uno dei primi ammassi formatisi nell’Universo che conosciamo e ha una concentrazione di massa che non concorda con le previsioni dei nostri modelli cosmologici” ha spiegato Finner. Gli altri due lavori, firmati come primi autori da Zachary Scofield e Hyungjin Joo della Yonsei University, completano il quadro.
La materia oscura svelata dalla gravità
L’ammasso era stato scoperto nel 2014 grazie a una campagna di osservazione ai raggi X dell’Agenzia Spaziale Europea, poi Hubble ne aveva stabilito la distanza confermandone lo sviluppo insolito. Hubble non aveva però trovato segni chiari di lente forte. Ci è riuscito Webb, catturando i caratteristici archi di luce curvi attorno al centro dell’ammasso.
A provocare quelle distorsioni è soprattutto la materia oscura, visto che stelle e gas luminoso contano solo per una piccola parte dell’effetto. Questa sostanza invisibile è circa cinque volte più abbondante della materia ordinaria e la sua gravità tiene insieme le galassie modellando la grande rete cosmica. Capire come fosse distribuita miliardi di anni fa significa mettere alla prova le teorie sull’evoluzione dell’Universo dal Big Bang, avvenuto circa 13,8 miliardi di anni fa. “La lente forte è un modo per misurare la materia oscura senza vederla davvero” ha detto Finner.
Il secondo studio ha sfruttato invece la lente gravitazionale debole, che altera in modo molto più sottile la forma delle galassie lontane e va rilevata con metodi statistici. Se la prima tecnica è ideale per il nucleo, la seconda racconta le regioni esterne. Unendo questi dati a osservazioni radio e ai raggi X, il gruppo ha concluso che XLSSC 122 è ancora in piena fusione, confermando anche l’anomala concentrazione di massa al centro.
La luce delle stelle vaganti
Il terzo lavoro riguarda la luce intracluster, il debole bagliore di stelle non più legate a singole galassie e disperse negli spazi tra l’una e l’altra. Quella osservata da Webb è la rilevazione più antica mai ottenuta. La sua ampia distribuzione conferma la fusione in corso, perché durante gli scontri alcune stelle vengono strappate alle galassie d’origine e molte di queste non si sono ancora sistemate nella regione centrale.
Vicino al centro, inoltre, la forma di questo bagliore ricalca da vicino la distribuzione della materia oscura ricavata dalla lente forte. Se la stessa relazione emergesse in altri ammassi, soprattutto nell’Universo primordiale, la luce intracluster potrebbe diventare uno strumento per mappare la componente invisibile lungo la storia cosmica. “In questo ammasso la luce intracluster traccia essenzialmente la materia oscura” ha sottolineato Finner. Il prossimo obiettivo del gruppo è individuare e studiare decine di altri ammassi di galassie risalenti a epoche altrettanto remote.
Fonte: TecnoAndroid