Una arruga en el espacio-tiempo ayuda a Webb a revelar a Eärendel, la estrella más distante jamás descubierta

Las observaciones indican que Eärendel tiene una estrella compañera

El descubrimiento de estrellas extremadamente distantes, o las más cercanas en el tiempo al Big Bang, puede proporcionar información sobre los primeros capítulos de la historia de nuestro universo. En 2022, el telescopio espacial Hubble Rompió su propio récord al ver la estrella más lejana hasta el momento. Apodada Eärendel, esta estrella emitió su luz durante los primeros mil millones de años de vida del universo.

Sin embargo, averiguar y confirmar la distancia de la estrella es solo el comienzo. Este es el lugar NASA‘s Telescopio espacial James Webb Las observaciones iniciales de Webb de Eärendel han revelado información sobre el tipo de estrella e incluso sobre la galaxia que la rodea. El análisis futuro de las observaciones espectroscópicas de Webb de Earendel y su galaxia anfitriona, Sunrise Arc, podría revelar información sobre el brillo, la temperatura y la composición.

Esta imagen del Telescopio Espacial James Webb de la NASA muestra un cúmulo de galaxias masivo llamado WHL0137-08 A la derecha, la galaxia ampliada más grande conocida en los primeros mil millones de años del universo: Sunrise Sagittarius. Dentro de esa galaxia se encuentra la estrella más lejana jamás detectada, descubierta por primera vez por el Telescopio Espacial Hubble.
El instrumento NIRCam (Near Infrared Camera) de Webb revela que la estrella, denominada Earendel, es una estrella masiva de tipo B, más del doble de caliente que nuestro sol, y alrededor de un millón de veces más luminosa. Las estrellas de este cúmulo suelen tener compañeras. Los astrónomos no esperaban que Webb detectara a ninguno de los compañeros de Eärendel porque estarían tan cerca que serían indistinguibles en el cielo. Sin embargo, basándose únicamente en los colores de Eärendel detectados por Webb, los astrónomos creen que están viendo indicios de una estrella compañera más fría.
Crédito: NASA, ESA, CSA, Dan Coe (STScI/AURA para ESA y JHU), Brian Welch (NASA-GSFC, UMD) y Zolt G. Levay

El Telescopio Espacial Webb revela los colores de Eärendel

El Telescopio Espacial James Webb de la NASA ha seguido las observaciones realizadas por el Telescopio Espacial Hubble de la estrella más distante jamás descubierta en el universo muy distante, durante los primeros mil millones de años después del Big Bang. El instrumento NIRCam (Cámara Infrarroja Cercana) de Webb revela que la estrella es una estrella masiva de tipo B dos veces más caliente que nuestro Sol, y alrededor de un millón de veces más luminosa.

descubrimiento y monitoreo

La estrella, que el equipo de investigación ha llamado Earendel, está ubicada en la galaxia Sunrise Arc y solo es detectable debido al poder combinado de la tecnología humana y la naturaleza a través de un efecto llamado lente gravitacional. Hubble y Webb pudieron detectar a Earendel debido a su afortunada alineación detrás de una arruga en el espacio-tiempo creada por el enorme cúmulo de galaxias WHL0137-08. El cúmulo de galaxias, ubicado entre nosotros y Erendel, es tan masivo que distorsiona el tejido mismo del espacio, produciendo un efecto de aumento, lo que permite a los astrónomos mirar a través del cúmulo como una lupa.

Viaje al cúmulo de galaxias masivas llamado WHL0137-08, que contiene la galaxia de aumento más poderosa conocida en los primeros mil millones de años del universo: el Arco del Amanecer, y dentro de esa galaxia, la estrella más distante jamás descubierta. El viaje comienza con una fotografía terrestre tomada por el astrofotógrafo Akira Fujii, luego pasa a un panel de un estudio digital del cielo. Luego, una imagen de la Cámara de Energía Oscura aparece en el Observatorio Victor M. Blanco, y luego el video finalmente llega a la imagen del cúmulo de galaxias del Telescopio Espacial James Webb.

Ampliar y grabar

Mientras que otras características en la galaxia aparecen muchas veces debido a la lente gravitatoria, Earendel solo aparece como un único punto de luz, incluso en las imágenes infrarrojas de alta resolución de Webb. Basándose en esto, los astrónomos determinaron que el objeto fue magnificado por un factor de al menos 4.000 y, por lo tanto, muy pequeño: la estrella más distante jamás descubierta, observada mil millones de años después del Big Bang. El anterior poseedor del récord de la estrella más distante fue descubierto por Hubble y avistado unos 4.000 millones de años después del Big Bang. Otro equipo de investigación que utilizó Webb identificó recientemente una estrella con lentes gravitacionales a la que llamaron Quyllur, una estrella gigante roja observada 3 mil millones de años después del Big Bang.

Atributos y compañeros

Estrellas masivas como Earendel a menudo compañeros. Los astrónomos no esperaban que Webb detectara a ninguno de los compañeros de Eärendel porque estarían tan cerca que serían indistinguibles en el cielo. Sin embargo, basándose únicamente en los colores de Eärendel, los astrónomos creen que están viendo indicios de una estrella compañera más fría y roja. Esta luz ha sido estirada por la expansión del universo a longitudes de onda más largas que las que pueden detectar los instrumentos del Hubble y, por lo tanto, solo podría haber sido detectada con los de Webb.

Esta es una imagen del cúmulo de galaxias WHL0137-08, que incluye la galaxia Sunrise Arc, con flechas de brújula, una barra de escala y una clave de color. La flecha de la brújula norte y este muestra la dirección de la imagen en el cielo. Tenga en cuenta que la relación entre el norte y el este en el cielo (visto desde abajo) está invertida en relación con las flechas direccionales en el mapa de la Tierra (visto desde arriba).
Esta imagen muestra las longitudes de onda de luz del infrarrojo cercano traducidas a los colores de la luz visible. La clave de color muestra qué filtros NIRCam (Cámara de infrarrojo cercano) se usaron al recolectar la luz. El color de cada nombre de filtro es el color de la luz visible utilizada para representar la luz infrarroja que pasa a través de ese filtro. Debajo de la imagen hay una clave de color que muestra qué filtros NIRCam se usaron para crear la imagen y qué color de luz visible se asigna a cada filtro.
Crédito: NASA, ESA, CSA, Dan Coe (STScI/AURA para ESA y JHU), Brian Welch (NASA-GSFC, UMD) y Zolt G. Levay

Características del amanecer

La NIRCam de Webb también muestra otros detalles notables en el Arco del Amanecer, la galaxia más inflada descubierta hasta ahora en los primeros mil millones de años del universo. Las características incluyen regiones de formación de estrellas jóvenes y cúmulos de estrellas viejas de 10 años luz de diámetro. A ambos lados de las arrugas de máxima ampliación, que pasan directamente a través del Earendel, estas características se reflejan en la distorsión de las lentes gravitatorias. La región de formación de estrellas parece alargada y se estima que tiene menos de 5 millones de años. Los puntos más pequeños a cada lado de Eärendel son dos imágenes de un cúmulo estelar más antiguo y establecido, que se estima tiene al menos 10 millones de años. Los astrónomos han determinado que este cúmulo de estrellas está unido gravitacionalmente y es probable que persista hasta el día de hoy. Esto nos muestra cómo los cúmulos globulares en nuestra área vía Láctea Es posible que se hayan visto cuando se formaron hace 13 mil millones de años.

Análisis en curso y descubrimientos futuros

Los astrónomos están analizando actualmente los datos de los instrumentos NIRSpec (Near Infrared Spectrometer) de Webb para Sunrise Arc y Earendel, que proporcionarán mediciones precisas de composición y distancia de la galaxia.

Desde el descubrimiento de Eärendel por Hubble, Webb ha descubierto otros Estrellas muy lejanas Sin embargo, con esta técnica, no hay nada como Eärendel. Los descubrimientos han abierto todo un nuevo reino del cosmos para la física estelar y un nuevo tema para los científicos que estudian el universo primitivo, ya que las galaxias alguna vez fueron los cuerpos cósmicos más pequeños detectables. El equipo de investigación tiene la cautelosa esperanza de que este sea un paso hacia el eventual descubrimiento de uno de estos primera generación De las estrellas, consta solo de los componentes brutos del universo que surgieron en el Big Bang: hidrógeno y helio.

El telescopio espacial James Webb es el principal observatorio de ciencia espacial del mundo. Webb resuelve misterios en nuestro sistema solar, mira más allá a mundos distantes alrededor de otras estrellas e investiga estructuras misteriosas y los orígenes del universo y nuestro lugar en él. Webb es un programa internacional liderado por la NASA con su socio, la ESA (Agencia Espacial Europea) y la Agencia Espacial Canadiense.