Durante los últimos dos años, los científicos han utilizado el telescopio espacial James Webb. MACETA, también conocido como Webb o JWST, se ha utilizado durante los últimos dos años para explorar lo que los astrónomos llaman Cosmic Dawn. A esta zona del universo es a donde llegan las señales de los primeros cientos de millones de años después del Big Bang en el que nacieron las primeras galaxias. Estas galaxias proporcionan información vital sobre las formas en que cambiaban el gas, las estrellas y los agujeros negros cuando el universo era muy joven..
Una de las preguntas fundamentales de la astronomía es: ¿cómo se formaron las primeras estrellas y galaxias? Este descubrimiento indica que la teoría no era del todo cierta. Con cada paso que se da en la investigación, se sabe más sobre el comportamiento del universo y la información que nos llega de los “primeros momentos” después del Big Bang.
En octubre de 2023 y enero de 2024, un equipo internacional de astrónomos utilizó Webb para observar galaxias como parte del programa JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES). Utilizando el NIRSpec (espectrógrafo de infrarrojo cercano) de Webb, obtuvieron un espectro de una galaxia sin precedentes observada sólo doscientos noventa millones de años después del Big Bang. En términos astronómicos, esta escala de tiempo posterior al Big Bang significa que se trata de una galaxia cercana a ese momento tan especial..
Esto corresponde a un desplazamiento al rojo de aproximadamente 14, que es una medida de cuánto se estira la luz de una galaxia debido a la expansión del universo.. Stefano Carniani, de la Scuola Normale Superiore de Pisa (Italia), y Kevin Hainline, de la Universidad de Arizona en Tucson, explican que se trata de un gran descubrimiento que proporciona información muy valiosa sobre las propiedades únicas relacionadas con la formación de las galaxias. Es un gran avance en la comprensión de las leyes más profundas del universo que evitamos.
La galaxia lejana que no deja de sorprender
Los científicos explican que “los instrumentos de Webb fueron diseñados para encontrar y comprender las galaxias más antiguas, y en el primer año de observaciones como parte del Estudio Extragaláctico Profundo Avanzado (JADES) de JWST, encontraron muchos cientos de galaxias candidatas de los primeros 650 millones de años. después del Big Bang”. A principios de 2023 se descubrió una galaxia que tenía fuertes indicios de estar por encima de un corrimiento al rojo de 14, lo cual fue muy emocionante. pero había algunas propiedades de la fuente que nos hacían desconfiar.
Esta galaxia, JADES-GS-z14-0, fue observada durante casi diez horas en enero de 2024, y cuando se procesó por primera vez el espectro, se obtuvo evidencia inequívoca de que la galaxia tenía efectivamente un corrimiento al rojo de 14,32, rompiendo el récord anterior. para la galaxia más distante, que fue 13,2 para JADES-GS-z13-0. Estos datos, que parecen complejos, suponen un gran hito en la investigación del espacio primitivo y un logro para el ser humano..
Esta cantidad de luz estelar implica que la galaxia tiene varios cientos de millones de veces la masa del Sol. Esto plantea la pregunta: ¿cómo puede la naturaleza crear una galaxia tan brillante, masiva y grande en menos de 300 millones de años? Los datos revelan otros aspectos importantes de esta asombrosa galaxia. Se observa que el color de la galaxia no es tan azul como podría ser, lo que indica que parte de la luz está enrojecida por el polvo, incluso en estos primeros tiempos..
Al principio del universo
El investigador Jake Helton, del Observatorio Steward y la Universidad de Arizona, también identificó que JADES-GS-z14-0 fue detectado en longitudes de onda más largas con el instrumento MIRI (Mid-Infrared Instrument) de Webb, un logro notable si se tiene en cuenta la distancia. La observación MIRI cubre longitudes de onda de luz emitida en el rango de luz visible, que están desplazadas al rojo fuera del alcance de los instrumentos del infrarrojo cercano de Webb..
El análisis de Jake indica que el brillo de la fuente implícito en la observación MIRI está por encima de lo que se extrapolaría de las mediciones de otros instrumentos Webb, lo que indica la presencia de una fuerte emisión de gas ionizado en la galaxia en forma de líneas brillantes de emisión de hidrógeno y oxígeno. La presencia de oxígeno en una etapa tan temprana de la vida de esta galaxia es una sorpresa y sugiere que múltiples generaciones de estrellas muy masivas ya habían vivido sus vidas antes de que observáramos la galaxia..
Dada la región relativamente pequeña del cielo que buscamos para encontrar JADES-GS-z14-0, su descubrimiento tiene profundas implicaciones para la cantidad esperada de galaxias brillantes que vemos en el universo temprano. Es probable que los astrónomos encuentren muchas galaxias luminosas de este tipo, posiblemente incluso en épocas anteriores, durante la próxima década con Webb. Este tipo de nuevos telescopios nos permiten ir más allá de lo conocido y observar la extraordinaria diversidad de galaxias que existieron en el Amanecer Cósmico.
