El Telescopio Espacial James Webb de la NASA ha revelado las galaxias más distantes jamás descubiertas, algunas de las cuales se remontan a solo 300 millones de años después de la creación del universo en el Big Bang, una época en la que el universo tenía solo el 2% de su edad actual.
Las galaxias primordiales fueron encontradas por un equipo internacional de científicos que fueron responsables del diseño de dos de los instrumentos más nuevos de JWST. El primer instrumento, conocido como cámara de infrarrojo cercano (NIRCam), tiene la tarea de observar una pequeña porción del cielo nocturno en la constelación de Fornax.
En el transcurso de 10 días, NIRCam observó la luz de un grupo de casi 100 000 galaxias en nueve longitudes de onda infrarrojas. A partir de este conjunto de datos, los astrónomos aislaron 250 de las galaxias más tenues y rojas, y las enfocaron con otro de los instrumentos de JWST: el espectrómetro de infrarrojo cercano (NIRSpec).
NIRSpec está diseñado para recoger la luz emitida por los cuerpos celestes y descomponerla en los colores que la componen. Este proceso crea gráficos en forma de arcoíris llamados espectros. Los astrónomos pueden analizar los espectros de una galaxia para descubrir todo, desde su composición elemental hasta cuántas estrellas hay dentro de ella e incluso su distancia a la Tierra.
Este último se realiza midiendo un fenómeno conocido como corrimiento al rojo. La luz de galaxias distantes puede tardar miles de millones de años en llegar a nuestro planeta. Durante este tiempo, las longitudes de onda de esta luz se estiran y se vuelven más largas, moviéndose lentamente hacia la parte «roja» del espectro de luz.
Cuando la luz viaja hacia la Tierra desde su fuente, inevitablemente atravesará vastas nubes de polvo y gas interestelar. Se sabe que estas nubes son buenas para absorber ciertas longitudes de onda de luz, mientras que permiten que otras pasen relativamente sin obstáculos. Esta interferencia crea un patrón distinto en el espectro del arco iris.
Un gráfico que muestra las posiciones y corrimientos al rojo de las galaxias Anton M. Koekemoer (STScI), Christopher Willmer (Universidad de Arizona), JWST PEARLS Team Procesamiento de imágenes: Rolf A. Jansen (ASU), Alyssa Pagan (STScI))
Los científicos pudieron calcular la edad y la distancia de las galaxias distantes al observar cuánto se desplazaron los patrones en los espectros de sus ubicaciones esperadas debido al desplazamiento hacia el rojo.
Usando esta técnica, los científicos han descubierto cuatro galaxias enormemente antiguas que se encuentran en los datos de JWST, que se cree que se formaron solo 300 millones de años después de la creación del universo en el Big Bang. Esto la hace 100 millones de años más joven que la galaxia más antigua jamás descubierta por el Telescopio Espacial Hubble.
Esto significa que la luz detectada por JWST dejó su fuente hace unos 13.400 millones de años, en un momento en que el universo tenía solo el 2% de su edad actual. Las edades récord de las galaxias las harán invaluables para los científicos que intentan descubrir los secretos evolutivos del universo primitivo.
«Es difícil comprender las galaxias sin comprender los períodos iniciales de su evolución», explicó el astrónomo Sandro Takela de la Universidad de Cambridge, coautor de un estudio que describe los hallazgos. universidad de arizona). «Al igual que con los humanos, gran parte de lo que sucede a continuación depende de la influencia de estas primeras generaciones de estrellas».
«Muchas preguntas intergalácticas han estado esperando la oportunidad transformadora de Webb, y estamos encantados de poder desempeñar un papel en el descubrimiento de esta historia».
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Crédito de la imagen: Northrop Grumman.
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