El Telescopio Espacial James Webb (JWST) ha puesto sus ojos en las galaxias más antiguas jamás observadas.
Los astrónomos confían ahora en que la luz de estos galaxias Ha estado viajando a la Tierra hace más de 13.400 millones de años, según informan dos nuevos estudios. Los resultados muestran que estas galaxias están habitadas Universo Cuando tenía menos de 350 millones de años, indica la rápida aparición de las primeras generaciones de galaxias.
“Era muy importante demostrar que estas galaxias realmente vivían en el universo primitivo. Es muy posible que incluso las galaxias más cercanas se disfrazaran de galaxias muy distantes”, Emma Curtis Lake, coautora de uno de los nuevos estudios y astrónoma del la Universidad de Hertfordshire en Inglaterra, dijo en un documento. declaración (Se abre en una nueva pestaña).
“Ver el espectro desplegado como esperábamos, confirmando que estas galaxias están en el borde real de nuestra vista, y algunas están más lejos que Hubble ¡Puedo ver! “Es un logro muy emocionante de la misión”, dijo Curtis Lake.
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El descubrimiento subraya la capacidad del JWST para realizar una de sus tareas más importantes: estudiar el universo primitivo a través de la luz que viajó durante tanto tiempo que la expansión del universo extendió su longitud de onda. Esta expansión de la luz se llama corrimiento al rojo; Cuanto más viaja la luz, más se expande el universo hacia el extremo rojo del espectro electromagnético. Esto significa que el corrimiento al rojo se puede usar como una medida de distancia, y que las primeras galaxias deben haber tenido una luz que mostraba un corrimiento al rojo extremo, con su luz extendiéndose en el rango infrarrojo, la especialidad de JWST.
Hasta la fecha, el observatorio de $ 10 mil millones ha identificado varias galaxias candidatas con un desplazamiento al rojo extremadamente alto, pero estas observaciones deben confirmarse mediante espectroscopia.
La espectroscopia se puede utilizar para distinguir entre galaxias tempranas y galaxias más cercanas y recientes que pueden compartir características similares, porque la espectroscopia puede identificar huellas dactilares distintivas de ciertos elementos. Las primeras galaxias estaban formadas principalmente por hidrógeno y helio, y carecían de elementos más pesados como el oxígeno, el nitrógeno y el carbono. Esto se debe a que aún no están enriquecidos con los elementos pesados que lo formaron. estrellas por fusión nuclear y luego se dispersa cuando estas estrellas mueren y se van supernova.
El análisis de los investigadores de los datos recopilados de la cámara de infrarrojo cercano JWST (NIRCam) y el espectrorradiómetro de infrarrojo cercano (NIRSpec) les permitió determinar que las cuatro galaxias designadas JADES-GS-z10–0, JADES-GS-z11–0, tienen JADES-GS-z12–0 y JADES-GS-z13–0 tienen desplazamientos al rojo muy intensos, de 10,3 a 13,2. (JADES, por cierto, significa “JWST Advanced Deep Extragalactic Survey”).
Llegaron a esta conclusión porque los espectros de estas galaxias carecen de la firma clara de elementos pesados como el carbono, lo que significa que el JWST los ve como eran cuando el universo tenía entre 300 y 500 millones de años. (El universo tiene actualmente unos 13.800 millones de años).
“Por primera vez, hemos detectado galaxias solo 350 millones de años después del Big Bang, y podemos estar bastante seguros de sus notables distancias”, dijo en el comunicado Brant Robertson, coautor y miembro del equipo científico de NIRCam. “Encontrar estas primeras galaxias en imágenes tan asombrosamente hermosas es una experiencia especial”.
Las observaciones provienen de la primera ronda de observaciones de JADES, que apuntaron a una pequeña región del cielo conocida como Campo Ultra Profundo que ha sido investigado durante casi dos décadas por el Telescopio Espacial Hubble. Este trozo de cielo contiene unas 100.000 galaxias, cada una de las cuales fue descubierta en algún momento de su historia, posiblemente hace miles de millones de años.
Los investigadores utilizaron más de 10 días de tiempo de misión JWST para estudiar el campo ultraprofundo con NIRCam, observándolo en nueve colores diferentes de infrarrojo. A esto le siguieron 28 horas de recopilación de datos realizada por el instrumento NIRSpec durante un período de tres días. Por lo tanto, JWST ha proporcionado imágenes excepcionalmente sensibles y nítidas de la región, y también ha proporcionado a los astrónomos los datos que necesitan para obtener una medida precisa del corrimiento al rojo de cada galaxia y revelar las propiedades del gas y las estrellas dentro de cada una.
“Estos resultados son la culminación de por qué el equipo de NIRCam y NIRSpec se unieron para implementar este programa de monitoreo”, dijo Marcia Rieke, investigadora principal de NIRCam de la Universidad de Arizona.
Los dos artículos fueron publicados hoy (4 de abril) en revista naturaleza (Se abre en una nueva pestaña). Los investigadores anunciaron los resultados por primera vez en diciembre de 2022, cuando los presentaron en una conferencia.
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