El telescopio espacial James Webb (JWST) ha capturado lo que los científicos creen que es el más galaxia lejana conocidadespués de observar lo que los astrónomos llaman un “amanecer cósmico” durante los últimos dos años.
La NASA explicó en un comunicado de prensa que el “amanecer cósmico” es el período de los primeros cientos de millones de años después del Big Bang, cuando nacieron las primeras galaxias.
Las galaxias, dijo la NASA, brindan a los científicos una idea de cómo cambiaron el gas, las estrellas y los agujeros negros cuando el universo estaba en su infancia.
Un equipo de astrónomos internacionales utilizó el telescopio Webb en octubre de 2023 y enero de 2024 para observar galaxias como parte del programa JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JAMES).
Los científicos utilizaron el espectrógrafo de infrarrojo cercano (NIRSpec) del telescopio espacial James Webb de la NASA para obtener un espectro de la galaxia distante JADES-GS-z14-0 con el fin de medir con precisión su corrimiento al rojo y, por lo tanto, determinar su edad. El corrimiento al rojo se puede determinar a partir de la ubicación de una longitud de onda crítica conocida como la ruptura Lyman-alfa. Esta galaxia data de menos de 300 millones de años después del Big Bang. (Crédito: NASA, ESA, CSA, J. Olmsted (STScI). Ciencia: S. Carniani (Scuola Normale Superiore), Colaboración JADES.)
Durante ese período, el equipo recopiló el espectro de A qué se refería la NASA como una galaxia récord, sólo 290 millones de años después del Big Bang.
El espectro se midió según cuánto se estira la luz de una galaxia debido a la expansión del universo y, en el caso de la galaxia más distante conocida, se midió con un corrimiento al rojo de aproximadamente 14.
Dos de los astrónomos del equipo, Stefano Carniani de la Scuola Normale Superiore en Pisa, Italia, y Kevin Hainline de la Universidad de Arizona en Tucson, Arizona, dijeron a la NASA que en enero de 2024, el Espectrógrafo de Infrarrojo Cercano del Webb (NIRSpec) observó la galaxia conocida por los astrónomos como JADES-GS-z14-0, durante casi 10 horas.
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Los datos de NIRCam se utilizaron para determinar qué galaxias estudiar más a fondo con observaciones espectroscópicas. Se determinó que una de esas galaxias, JADES-GS-z14-0 (que se muestra en el desplegable), tenía un desplazamiento al rojo de 14,32 (+0,08/-0,20), lo que la convierte en la galaxia más distante conocida que posee el récord actual. Esto corresponde a un tiempo inferior a 300 millones de años después del Big Bang. (Crédito: NASA, ESA, CSA, J. Olmsted (STScI). Ciencia: S. Carniani (Scuola Normale Superiore), Colaboración JADES.)
Cuando se procesó el espectro por primera vez, dijeron los astrónomos, hubo evidencia inequívoca de que la galaxia tenía un corrimiento al rojo de 14,32, lo que rompería el récord de galaxia más distante de 13,2, en poder de JADES-GS-z13-0.
El descubrimiento del espectro fue “increíblemente emocionante” para todo el equipo debido al misterio que rodea a la fuente. También dijeron que el aspecto más importante de la galaxia era lo luminosa que era desde una distancia tan lejana.
Se estima que la galaxia tiene más de 1.600 años luz de diámetro y se sospecha que la luz proviene de estrellas jóvenes y no de una emisión de una galaxia en crecimiento. agujero negro supermasivo.
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La primera imagen del aniversario del telescopio espacial James Webb de la NASA muestra el nacimiento de estrellas como nunca antes se había visto, llena de texturas detalladas e impresionistas. El tema es el complejo de nubes Rho Ophiuchi, la región de formación estelar más cercana a la Tierra. Es una guardería estelar relativamente pequeña y tranquila, pero nunca lo adivinarías a partir del caótico primer plano del Webb. Los chorros que brotan de las estrellas jóvenes se entrecruzan en la imagen, impactando el gas interestelar circundante e iluminando el hidrógeno molecular, que se muestra en rojo. Algunas estrellas muestran la sombra reveladora de un disco circunestelar, la formación de futuros sistemas planetarios. (Créditos: NASA, ESA, CSA, STScI, Klaus Pontoppidan (STScI))
La luz de las estrellas también implica que la galaxia tiene cientos de millones de veces la masa del Sol, afirman los astrónomos, lo que conduce a más misterios sobre cómo puede formar una galaxia tan brillante y masiva en menos de 300 millones de años.
Los astrónomos aprendieron a través de los datos que el color de la galaxia estaba enrojecido por el polvo y no era tan azul como podría ser en fases tempranas de la galaxia.
Las longitudes de onda de la luz recogidas por el instrumento de infrarrojo medio (MIRI) del Webb indicaron que el brillo de la fuente era superior al que se extrapolaría de las mediciones de otros instrumentos del telescopio, lo que sugiere la presencia de emisión de gas ionizado de hidrógeno y oxígeno.
Dicen que la presencia de oxígeno en una etapa tan temprana sugiere que múltiples generaciones de estrellas masivas ya vivieron sus vidas antes de que el telescopio pudiera observar la galaxia, dijeron los astrónomos.
“Todas estas observaciones, en conjunto, nos indican que JADES-GS-z14-0 no es como los tipos de galaxias que los modelos teóricos y las simulaciones por ordenador han predicho que existían en el universo primitivo”, dijeron los astrónomos en el comunicado de prensa. “Dado el brillo observado de la fuente, podemos predecir cómo podría crecer a lo largo del tiempo cósmico y, hasta ahora, no hemos encontrado ningún análogo adecuado entre los cientos de otras galaxias que hemos observado con un alto corrimiento al rojo en nuestro estudio.
“Es probable que los astrónomos encuentren muchas galaxias luminosas de este tipo, posiblemente incluso en épocas anteriores, durante la próxima década con el telescopio Webb”, añadió el equipo. “¡Estamos encantados de ver la extraordinaria diversidad de galaxias que existían en Cosmic Dawn!”.
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Los hallazgos aún se están estudiando y no han pasado por el proceso de revisión por pares, según la NASA.
El telescopio Webb, el sucesor del Hubble y el telescopio más grande jamás lanzado al espacio, es un proyecto conjunto de la NASA y la Agencia Espacial Europea.
