En aquel entonces, galaxias bebés. A continuación, ¿un cúmulo galáctico súper mega?

Al igual que los exploradores de baloncesto que descubren a un adolescente ágil y súper alto, los astrónomos que utilizan el Telescopio Espacial James Webb informaron recientemente que identificaron un pequeño grupo cautivador de galaxias bebés en los albores de los tiempos. Estas galaxias, dicen los científicos, bien podrían convertirse en uno de los conglomerados de masa más grandes del universo, un vasto cúmulo de miles de galaxias y trillones de estrellas.

Las siete galaxias que identificaron datan de hace 13 mil millones de años, solo 650 millones de años después del Big Bang.

“De hecho, podría haber sido el sistema más masivo en todo el universo en ese momento”, dijo Takahiro Morishita, astrónomo del Centro de Análisis y Procesamiento Infrarrojo del Instituto de Tecnología de California. Describió el proto-cúmulo como la característica más distante y, por lo tanto, más antigua jamás observada. El Dr. Morishita fue el autor principal de un informe sobre el descubrimiento, que se publicó Lunes en The Astrophysical Journal Letters.

El informe de los científicos es el resultado de un esfuerzo mayor conocido como Estudio espacial amplificado por lentes Grism, organizado por Tommaso Treu, astrónomo de la Universidad de California en Los Ángeles, para recopilar los primeros resultados científicos del telescopio Webb.

El telescopio se puso en órbita alrededor del sol el día de Navidad de 2021. Con sus detectores infrarrojos y un espejo primario de 21 pies de ancho en auge, es ideal para investigar los primeros años del universo. A medida que el universo se expande, las galaxias tan distantes en el espacio y el tiempo se alejan de la Tierra tan rápidamente que la mayor parte de su luz visible y la información sobre ellas se ha estirado en longitudes de onda infrarrojas invisibles, como sirenas que se alejan y disminuyen de tono.

En su primer año, Webb ya ha captado una gran cantidad de galaxias brillantes y grandes agujeros negros que se formaron unos pocos cientos de millones de años después del Big Bang.

Las últimas galaxias jóvenes habían sido detectadas a lo largo de los años por el Telescopio Espacial Hubble como puntos rojos de luz, visibles desde una distancia tan grande solo porque habían sido magnificados por la gravedad espacial del Cúmulo de Pandora, un cúmulo intermedio de galaxias en la constelación. . Escultor.

Las mediciones espectroscópicas con el telescopio Webb confirmaron que los siete puntos eran galaxias y estaban todos equidistantes de la Tierra. Ocupan una región del espacio de 400.000 años luz de diámetro, aproximadamente un sexto de la distancia desde aquí hasta la prima más cercana de la Vía Láctea, la gran galaxia espiral Andrómeda.

“¡Así que nuestros esfuerzos para rastrear el proto-cúmulo potencial que alguna vez se conoció finalmente dieron sus frutos después de casi 10 años!” escribió el Dr. Morishita.

Según los cálculos basados ​​en los modelos prevalecientes del universo, la gravedad eventualmente unirá estas galaxias en un cúmulo masivo que contendrá al menos un billón de estrellas. “Podemos ver estas galaxias distantes como pequeñas gotas de agua en diferentes ríos, y podemos ver que eventualmente se convertirán en parte de un gran río poderoso”, dijo Benedetta Vulcani, del Instituto Nacional de Astrofísica de Italia y miembro. del grupo de investigación.

Los datos espectroscópicos también permitieron al Dr. Morishita y sus colegas determinar que las estrellas que pueblan algunas de estas galaxias embrionarias eran sorprendentemente maduras y contenían cantidades significativas de elementos como oxígeno y hierro, que deberían haberse forjado en los hornos nucleares de generaciones. estrellas anteriores. Otras, entre las galaxias nacientes, eran más prístinas. En teoría, las primeras estrellas del universo habrían estado compuestas de hidrógeno puro y helio, los primeros elementos resultantes del Big Bang.

Algunas de estas galaxias estaban dando a luz estrellas a un ritmo prodigioso, más de 10 veces más rápido que la Vía Láctea, que es de 10 a 100 veces más grande. Otros en el grupo joven apenas producían una estrella al año, “lo cual es una diversidad interesante en un grupo de galaxias en este momento temprano”, dijo el Dr. Morishita.

Todo esto se suma a la sospecha de algunos cosmólogos de que el universo primitivo estaba produciendo estrellas, galaxias y agujeros negros mucho más rápido de lo que predice la teoría estándar. En un correo electrónico, el Dr. Morishita dijo que todavía no había una “crisis” en la cosmología.

“La explicación más simple”, escribió, “es que nuestra comprensión previa de la formación de estrellas y la producción de polvo en el universo primitivo, que son fenómenos complejos, era incompleta”.