Ricordate quei misteriosi puntini rossi (LRD) che il telescopio spaziale James Webb della NASA ha iniziato a individuare nel 2022? A quanto pare, potrebbero non essere così misteriosi come pensavamo - o così solitari. Un nuovo studio suggerisce che queste compatte e lontanissime sorgenti rosse potrebbero nascondere intere galassie dietro le loro appariscenti apparenze.

Dalla loro scoperta, gli astronomi hanno dibattuto su cosa siano realmente gli LRD. Una delle teorie principali è che siano buchi neri supermassicci, in particolare nuclei galattici attivi (AGN). Ma questi puntini non si comportano come gli AGN che vediamo più vicini a noi. Sono comuni ad alto redshift, ma il loro numero diminuisce drasticamente a redshift più bassi, il che solleva la domanda: cosa gli succede mentre l'universo invecchia?

Un team guidato da Pierluigi Rinaldi dell'Osservatorio Steward dell'Università dell'Arizona (ora allo Space Telescope Science Institute di Baltimora) potrebbe aver trovato un indizio. Il loro studio, pubblicato il 29 luglio su The Astrophysical Journal, suggerisce che gli LRD potrebbero non essere una popolazione separata di galassie. Invece, il loro aspetto strano potrebbe essere in parte dovuto a un bias osservativo - a distanze estreme, le strutture circostanti più deboli diventano invisibili ai nostri telescopi, lasciando solo la brillante sorgente centrale.

Il team è giunto a questa conclusione studiando una galassia a spirale a redshift più basso chiamata WISEA J123635.56+621424.2, soprannominata "Saguaro" perché i suoi bracci a spirale ricordano il cactus del deserto di Sonora. Questa galassia, a redshift 2 (vista com'era circa 3,3 miliardi di anni dopo il Big Bang), ha una sorgente rossa compatta al suo centro che sembra proprio un puntino rosso - evocando opportunamente il frutto rosso rubino del cactus.

"Tutto ciò che è stato creato nell'universo primordiale deve evolversi in qualcosa che ci circonda", ha detto il coautore George Rieke dell'Università dell'Arizona. "Abbiamo avuto poca idea di cosa diventino gli LRD, ma questi risultati finalmente ci mostrano come trovare la loro progenie."

Il Saguaro è stato un ritrovamento fortunato. Rinaldi ha esaminato migliaia di sorgenti, ma questa si è distinta perché uno degli array di micro-otturatori di Webb si trovava proprio sopra il suo nucleo, permettendo la raccolta di dati spettroscopici. Inoltre, il suo redshift più basso ha dato una visione più chiara della sua struttura più grande. Il team ha combinato osservazioni d'archivio di Hubble (ultravioletto) e Webb (imaging e spettroscopia infrarossa) per studiarla attraverso lo spettro elettromagnetico.

"Poiché il Saguaro è a redshift più basso, possiamo vedere la bellissima e luminosa galassia ospite in alta risoluzione e dettaglio con Webb e Hubble", ha detto Zihao Wu del Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. "Le osservazioni di Webb possono aiutarci a capire come la galassia e il suo nucleo simile a un puntino rosso siano collegati."

Il team ha testato se il centro rosso compatto del Saguaro corrispondesse alle caratteristiche degli LRD. Hubble e Webb hanno mostrato che il nucleo brilla più intensamente nell'UV e nell'infrarosso che nella luce visibile, come gli LRD distanti. Hanno anche separato la luce della galassia dalla luce del nucleo e hanno cercato i raggi X. La maggior parte degli LRD ad alto redshift è invisibile ai raggi X, ma il Saguaro emetteva deboli raggi X, rilevati dall'Osservatorio a raggi X Chandra della NASA.

"Ciò che mostrano le osservazioni a raggi X è che questa galassia ha un nucleo galattico attivo, e molto oscurato", ha detto Carys Gilbert, studentessa magistrale all'Università di Città del Capo. "Non è solo oscurato ma anche debole ai raggi X. Quel tipo di combinazione potrebbe spiegare la mancanza di emissione di raggi X che vediamo da tutti gli altri puntini rossi. Si adatta perfettamente al puzzle dei puntini rossi."

Poi è arrivato il test rivelatore: hanno spostato digitalmente il Saguaro a redshift più alti per simulare come apparirebbe nell'universo primordiale. Mentre lo allontanavano, la galassia circostante svaniva dalla vista, lasciando solo il centro brillante simile a un LRD. Questo supporta l'idea che molti LRD distanti appaiano isolati semplicemente perché le loro galassie ospiti sono troppo deboli per essere rilevate.

"La nostra teoria è che la maggior parte di queste sorgenti distanti sia influenzata da questo effetto cosmologico, creando un bias osservativo", ha detto Rinaldi. "Noi