L'universo è un posto dannatamente grande. Quando guardiamo il cielo notturno, quasi tutto ciò che può essere visto ad occhio nudo fa parte della nostra galassia: una stella, un ammasso di stelle, una nebulosa. Dietro le stelle della Via Lattea, ad esempio, c'è la galassia Triangolo. Troviamo questi "mondi insulari" ovunque nell'universo, ovunque guardi, anche nelle zone più buie e vuote dello spazio, se solo riusciamo a raccogliere abbastanza luce per guardare abbastanza in profondità.
La maggior parte di queste galassie sono così distanti che anche un fotone che viaggia alla velocità della luce impiegherà milioni o miliardi di anni per attraversare lo spazio intergalattico. Una volta è stato emesso dalla superficie di una stella lontana, e ora è finalmente arrivato a noi. E mentre la velocità di 299.792.458 metri al secondo sembra incredibile, il fatto che abbiamo viaggiato solo 13,8 miliardi di anni dal Big Bang significa che la distanza percorsa dalla luce è ancora limitata.
Probabilmente pensi che la galassia più lontana da noi dovrebbe essere a non più di 13,8 miliardi di anni luce da noi, ma sarebbe un errore. Vedi, oltre al fatto che la luce viaggia a velocità finita attraverso l'universo, c'è un altro fatto meno ovvio: il tessuto dell'universo stesso si espande nel tempo.
Le soluzioni della relatività generale, che escludevano del tutto una tale possibilità, apparvero nel 1920, ma le osservazioni che arrivarono dopo - e mostrarono che la distanza tra le galassie stava aumentando - ci consentirono non solo di confermare l'espansione dell'universo, ma anche di misurare il tasso di espansione e come esso cambiato nel tempo. Le galassie che vediamo oggi erano molto più lontane da noi quando hanno emesso per la prima volta la luce che abbiamo ricevuto oggi.
Galaxy EGS8p7 detiene attualmente il record di distanza. Con uno spostamento verso il rosso misurato di 8,63, la nostra ricostruzione dell'universo ci dice che ci sono voluti 13,24 miliardi di anni prima che la luce di questa galassia ci raggiungesse. Con un po 'più di matematica, ci troviamo a vedere questo oggetto quando l'universo aveva solo 573 milioni di anni, solo il 4% della sua età attuale.
Ma poiché l'universo si è espanso per tutto questo tempo, questa galassia non dista 13,24 miliardi di anni luce; infatti dista già 30,35 miliardi di anni luce. E non dimenticare: se potessimo inviarci istantaneamente un segnale da questa galassia, coprirebbe una distanza di 30,35 miliardi di anni luce. Ma se invece invii un fotone da questa galassia verso di noi, allora grazie all'energia oscura e all'espansione del tessuto dello spazio, non ci raggiungerà mai. Questa galassia è già scomparsa. L'unico motivo per cui possiamo osservarlo con i telescopi Keck e Hubble è che il gas neutro che bloccava la luce nella direzione di questa galassia era piuttosto raro.
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Hubble Mirror contro James Webb Mirror
Ma non pensare che questa galassia sia la più distante delle galassie più lontane che vedremo mai. Vediamo galassie a una distanza tale che il nostro equipaggiamento e l'Universo ci consentono: meno gas neutro, più grande e luminosa è la galassia, più sensibile è il nostro strumento, più lontano vediamo. Tra pochi anni il James Webb Space Telescope potrà guardare ancora oltre, in quanto sarà in grado di catturare la luce di una lunghezza d'onda maggiore (e quindi con un redshift più elevato), potrà vedere la luce che non è bloccata dal gas neutro, potrà vedere galassie più deboli delle nostre moderne telescopi (Hubble, Spitzer, Keck).
In teoria, le primissime galassie dovrebbero apparire con un redshift di 15-20.
