Poco más de un año después de su histórico lanzamiento, la NASA Telescopio espacial James Webb (JWST) desafía las expectativas de los astrónomos sobre el universo primitivo y muestra que las galaxias masivas probablemente se formaron mucho antes de lo previsto.
JWST ve en el lejano infrarrojo parte del espectro electromagnético que es invisible a nuestros ojos, según NASA. Esto significa que el telescopio está optimizado para capturar la luz del universo primitivo, que se ha extendido hacia estas longitudes de onda más largas y rojas a medida que el universo se ha expandido con el tiempo, un proceso conocido como corrimiento al rojo.
Las galaxias pueden venir en una variedad de tipos, incluidas hermosas galaxias espirales como la nuestra. Vía lácteaasí como tipos elípticos o irregulares, astrónomo Jeyhan Kartaltepe del Instituto de Tecnología de Rochester en Nueva York, durante una conferencia de prensa en la reunión 241 de la Sociedad Astronómica Estadounidense en Seattle, Washington.
El Telescopio Espacial Hubble ya había detectado todos los diferentes tipos de galaxias desde hace 11 mil millones de años, lo que sugiere que su formación ocurrió incluso antes, agregó. Algunos investigadores pensaron que JWST finalmente podría vislumbrar estas primeras etapas de formación de galaxias porque el telescopio ve más atrás en la historia cósmica que el Hubble, dijo Kartaltepe.
Ella y su equipo analizaron 850 galaxias hace entre 11 y 13 mil millones de años, clasificándolas según fueran espirales, elípticas, irregulares o alguna combinación de las tres. Descubrieron que el porcentaje de cada tipo de galaxia se mantuvo aproximadamente igual que en el universo moderno durante ese período de tiempo.
Esto indica que las galaxias ya estaban bastante maduras incluso en esta etapa de la historia cósmica, dijo Kartaltepe. «Realmente no estamos viendo la formación más temprana de galaxias todavía», agregó. Los hallazgos de su equipo han sido aceptados para su publicación en el Astrophysical Journal, de acuerdo a el Instituto de Tecnología de Rochester.
¿Las galaxias más antiguas del universo?
Otra visión desconcertante del universo primitivo provino del astrónomo Hao Jing Yan de la Universidad de Misuri. Él y sus colegas miraron una de las primeras instantáneas de JWST – un campo de estrellas, galaxias y cúmulos galácticos conocido como SMACS 0723 – y señaló algunas de las galaxias más antiguas jamás observadas.
El equipo de Yan identificó 87 galaxias en este campo que podrían haber estado presentes entre 200 y 400 millones de años después de la Big Bang, una época extremadamente temprana para ver tantas galaxias. Se necesitarán más análisis para confirmar que estas galaxias primordiales están realmente ubicadas en tiempos tan tempranos, pero Yan dijo que «apostaría 20 dólares y una cerveza» a que al menos la mitad terminará ubicada correctamente en días tan antiguos.
Si bien muchos investigadores pensaron que JWST encontraría al menos un puñado de galaxias tan atrás en la historia cósmica, pocos esperaban que aparecieran tantas, agregó Yan. «Incluso si solo una pequeña fracción resulta ser real», dijo, «entonces nuestra imagen favorita de formación de galaxias en el universo primitivo debe revisarse».
Yan se negó a especular qué podría haber causado que las galaxias se formaran mucho antes de lo previsto en el universo, pero dijo que ahora depende de los teóricos encontrar explicaciones plausibles para tales observaciones. El trabajo de su equipo apareció en el diario astrofísico en diciembre.
‘Guisantes verdes’ desde el principio de los tiempos
Astrofísico james rhoads del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, ofreció una mirada final al universo primitivo durante la conferencia de prensa de la AAS. También analizando la imagen de campo profundo SMACS 0723 de JWST, él y sus colegas identificaron tres galaxias diminutas cuyas composiciones químicas se asemejan mucho a un tipo raro de galaxia apodada «guisantes verdes».
Descubiertas por primera vez por científicos ciudadanos que trabajaban con la colaboración Galaxy Zoo en 2009, las galaxias de guisantes verdes son muy pequeñas (aproximadamente 5000 años luz de diámetro, o solo una vigésima parte del tamaño de la Vía Láctea) y albergan una gran cantidad de formación estelar. dijo Rhoads.
Los guisantes verdes son raros, constituyen solo el 0,1% de todas las galaxias cercanas, y son muy prístinos, según NASA. mientras las estrellas arden hidrógeno y helio, forman elementos más pesados como el oxígeno y el carbono, y en su agonía arrojan dichos elementos a través de una galaxia. Pero los guisantes verdes tienen niveles muy bajos de elementos más pesados, que contienen aproximadamente una quinta parte del oxígeno de la Vía Láctea, similar a los tres objetos que detectó JWST.
“Encontramos lo que pueden ser las galaxias químicamente más primitivas”, dijo Rhoads durante la conferencia de prensa, y agregó que los astrónomos pueden usar sus contrapartes modernas para estudiar estos antiguos valores atípicos y aprender más sobre el universo primitivo. Los hallazgos aparecieron el 3 de enero en el Cartas de revistas astrofísicas.
Rhoads sugirió que las galaxias de guisantes verdes modernas pueden ser «un poco como fósiles vivientes de la formación de galaxias tempranas». Celacantos, por así decirlo”, refiriéndose a un tipo de pescado una vez se pensó que estaba extinto hasta que se encontró frente a la costa de Sudáfrica en 1938.
