MoM-z14: il telescopio Webb conferma la galassia più antica mai osservata, a 280 milioni di anni dal Big Bang

Si chiama MoM-z14 ed è una piccola macchia di luce in una regione del campo COSMOS, fra le costellazioni del Sestante e del Leone. La sua scoperta, annunciata su The Open Journal of Astrophysics il 14 aprile 2026 dopo una preprint del maggio 2025, sposta indietro di altri 14 milioni di anni la frontiera dell'universo osservabile: è la galassia più antica mai confermata spettroscopicamente, esistente quando il Big Bang aveva appena 280 milioni di anni. La sua luce ha viaggiato per 13,5 miliardi di anni prima di raggiungere il telescopio spaziale James Webb. Il redshift misurato è z = 14,44 ± 0,01, oltre il precedente record di JADES-GS-z14-0 (z = 14,18) tenuto per quasi due anni. Per gli astronomi è anche un mistero: una galassia tanto brillante non dovrebbe esistere così presto dopo il Big Bang.

Mirage or Miracle: una survey per capire un'anomalia

MoM-z14 è il risultato di una survey spettroscopica del JWST chiamata Mirage or Miracle ("miraggio o miracolo"), guidata dall'astrofisico indo-americano Rohan Naidu del Kavli Institute for Astrophysics and Space Research del MIT e dallo svizzero Pascal Oesch dell'Università di Ginevra. La domanda da cui parte il progetto è semplice e radicale: il JWST sta osservando un numero di galassie luminose nell'universo primordiale almeno cento volte superiore a quello previsto dai modelli pre-Webb. Sono vere, oppure si tratta di artefatti — galassie a basso redshift che fingono di essere lontane per qualche effetto di selezione? Naidu e collaboratori hanno scelto i candidati più promettenti dai cataloghi fotometrici e li hanno sottoposti a spettroscopia accurata con lo strumento NIRSpec, l'unico in grado di misurare con certezza la distanza dei più lontani oggetti del cielo. La preprint dello studio su arXiv mostra che, almeno per i candidati confermati, il miraggio non c'è: le galassie sono reali, e l'universo primordiale era molto più produttivo del previsto.

Una galassia piccolissima e fortissima

I dati di MoM-z14 raccontano un oggetto che le simulazioni cosmologiche non sapevano ancora produrre. La sua magnitudine assoluta nell'ultravioletto è M_UV = -20,2, paragonabile a quella di galassie odierne con miliardi di stelle. Il suo raggio efficace è di soli 74 parsec, circa 240 anni luce: una galassia nana per dimensione, gigante per luminosità. Le righe spettrali rivelano una formazione stellare in accelerazione, con un aumento di un fattore dieci negli ultimi cinque milioni di anni prima dell'osservazione. Soprattutto, MoM-z14 mostra un rapporto azoto/carbonio significativamente superiore a quello del Sole. È una composizione chimica simile a quella degli ammassi globulari più antichi della Via Lattea: un parallelismo che ha spinto Naidu a ipotizzare che MoM-z14 sia osservata nel suo momento di nascita come oggetto stellare denso, dove collisioni a catena fra stelle massive avrebbero formato in pochi milioni di anni le prime stelle supermassive, antenate dei buchi neri intermedi che vediamo nei nuclei delle galassie moderne.

Il problema dei modelli cosmologici

Per capire perché la scoperta è una scossa per la cosmologia bisogna ricordare i numeri standard. Secondo il modello ΛCDM (lambda-CDM), la materia oscura fredda comincia a collassare in aloni gravitazionali pochi milioni di anni dopo il Big Bang; le prime stelle (Popolazione III) si accendono attorno a 100-200 milioni di anni, le prime mini-galassie si formano dopo. A 280 milioni di anni le simulazioni "naturali" prevedevano oggetti molto più piccoli e fiochi di MoM-z14 — la sua densità numerica osservata, secondo lo studio pubblicato su Open Journal of Astrophysics, è oltre cento volte quella aspettata dai modelli pre-JWST. Le soluzioni sul tavolo sono tre: (1) la formazione stellare nei primi aloni di materia oscura era molto più efficiente di quanto pensassimo, (2) le galassie primordiali brillano per la presenza precoce di un buco nero in accrescimento, (3) la stima dei coefficienti di dust-attenuation nelle galassie giovani era sbagliata. Il JWST sta ora raccogliendo dati per discriminare fra le tre ipotesi.

Come si misura una distanza di 13,5 miliardi di anni luce

La misura del redshift di MoM-z14 sfrutta una caratteristica unica delle galassie più lontane: il break a 1216 Angstrom, dovuto all'assorbimento da parte dell'idrogeno neutro nell'universo primordiale. Lo spettro della galassia è completamente buio sotto questa lunghezza d'onda, perché l'idrogeno intergalattico assorbe tutta la radiazione ultravioletta più energetica. Misurando in quale parte dell'infrarosso cade questo "break" (per MoM-z14 a 18.870 Å), si calcola di quanto la luce si è allungata in viaggio: z = λ_oss / λ₀ - 1 = 14,44. Tradotto in tempo cosmologico secondo i parametri del modello standard di Planck (H₀ = 67,4 km/s/Mpc, Ω_m = 0,315), corrisponde a 280 milioni di anni dopo il Big Bang e a una distanza di luce viaggiata di 13,5 miliardi di anni luce — pur con una distanza fisica oggi molto più grande, perché l'universo si è espanso nel frattempo.

Cosa accadrà nei prossimi mesi

Il team ha ottenuto ulteriori 200 ore di osservazione JWST nel Cycle 4 (luglio 2026-aprile 2027) per cercare oggetti ancora più lontani e per studiare la chimica di MoM-z14 con maggiore dettaglio. Una dichiarazione raccolta da Space.com da parte di Naidu suggerisce che il telescopio possa arrivare fino a z = 16-17, l'equivalente di 200 milioni di anni dopo il Big Bang. Ma il limite tecnico del JWST è vicino: per andare oltre serviranno il telescopio Roman (lancio previsto entro maggio 2027) e in prospettiva il futuro Habitable Worlds Observatory. Quello che è certo, dopo tre anni di osservazioni, è che la prima generazione di galassie non è la timida e debole popolazione che i manuali di cosmologia descrivevano: era già una folla rumorosa e luminosa. Il prossimo capitolo della storia dell'universo sta cambiando sotto i nostri occhi.