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Nuevas imágenes del Telescopio Espacial James Webb (JWST) han ayudado a descubrir secretos de cómo las galaxias jóvenes desataron una explosión de formación estelar en el universo primitivo.
Algunas galaxias primitivas abundaban en un gas que brillaba tan intensamente que eclipsaba a las estrellas emergentes. En una nueva investigación, los astrónomos han descubierto cómo de prevalentes eran estas galaxias brillantes hace unos 12.000 millones de años.
Las imágenes del JWST han demostrado que casi el 90% de las galaxias del universo primitivo tenían este gas brillante, lo que produce las llamadas “características de líneas de emisión extremas”.
“Las estrellas de estas jóvenes galaxias eran notables y producían la cantidad justa de radiación para excitar el gas circundante. Este gas, a su vez, brillaba incluso más que las propias estrellas”, dice en un comunicado el Dr. Anshu Gupta, del Centre of Excellence for All Sky Astrophysics in 3 Dimensions (ASTRO 3D) y el nodo de la Universidad Curtin del Centro Internacional de Investigación de Radioastronomía (ICRAR), autor principal de un artículo que describe el descubrimiento.
“Hasta ahora era difícil entender cómo estas galaxias podían acumular tanto gas. Nuestros hallazgos sugieren que cada una de estas galaxias tenía al menos una galaxia vecina cercana. La interacción entre estas galaxias provocaría que el gas se enfriara y desencadenaría una intensa episodio de formación estelar, lo que resulta en esta característica de emisión extrema”.
El descubrimiento es un ejemplo gráfico de la claridad incomparable que proporciona el telescopio JWST al estudiar el universo primitivo.
“La calidad de los datos del telescopio James Webb es excepcional”, afirma el Dr. Gupta. “Tiene la profundidad y resolución necesarias para ver las galaxias vecinas y el entorno alrededor de las primeras galaxias, cuando el universo tenía sólo 2 mil millones de años. Con este detalle pudimos ver una marcada diferencia en el número de vecinas entre galaxias con la emisión extrema características y aquellos que no.”
Anteriormente nos esforzamos por obtener una imagen clara de las galaxias de alrededor de 2 mil millones de años de edad del universo. Como todavía quedaban muchas estrellas por formar, la tarea se hizo más difícil al tener muchas menos galaxias en las que centrarse.
“Antes del JWST, sólo podíamos obtener una imagen de galaxias realmente masivas, la mayoría de las cuales están en cúmulos muy densos, lo que las hace más difíciles de estudiar”, dice el Dr. Gupta. “Con la tecnología disponible entonces, no pudimos observar el 95% de las galaxias que utilizamos en este estudio. El telescopio James Webb ha revolucionado nuestro trabajo”.
El descubrimiento ha demostrado suposiciones anteriores, dice el autor Tran, director de la Asociación ASTRO 3D y el Centro de Astrofísica de Harvard y Smithsonian. “Sospechábamos que estas galaxias extremas son señales de intensas interacciones en el universo temprano, pero sólo con los ojos agudos del JWST pudimos confirmar nuestra corazonada”, dice.
La investigación se basó en datos obtenidos como parte del estudio JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES), que explora el universo de las galaxias más tempranas con imágenes de infrarrojo profundo y espectroscopia de múltiples objetos. Abre el camino a mayores conocimientos.
“Lo realmente emocionante de esta pieza es que vemos similitudes en las líneas de emisión entre las primeras galaxias y las galaxias que se formaron más recientemente y que son más fáciles de medir. Esto significa que ahora tenemos más formas de responder preguntas sobre el universo temprano, un período que es técnicamente es muy difícil de estudiar”, dice el segundo autor, Ravi Jaiswar, estudiante de doctorado de la Universidad de Curtin/ICRAR y ASTRO 3D.
“Esta investigación es fundamental para el trabajo de nuestro Programa de Evolución de Galaxias. Al comprender cómo son las galaxias primitivas, podemos responder preguntas sobre el origen de los elementos que componen nuestro todo en nuestra vida cotidiana aquí en la Tierra”, dice el profesor Emma Ryan-Weber, directora de ASTRO 3D.
La investigación se publica en The Astrophysical Journal.
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