Agencias/Ciudad de México.- Observaciones de liberación temprana del telescopio espacial James Webb (JWST) han revelado 87 galaxias que podrían ser las primeras galaxias conocidas en el universo.

El hallazgo, de un equipo de astrónomos dirigido por Haojing Yan en la Universidad de Missouri, lleva un paso más cerca de descubrir cuándo aparecieron las galaxias por primera vez en el universo, entre 200 y 400 millones de años después del Big Bang, dijo Yan, profesor asociado de física y astronomía y autor principal del estudio.

“Encontrar una cantidad tan grande de galaxias en las primeras partes del universo sugiere que podríamos necesitar revisar nuestra comprensión previa de la formación de galaxias”, dijo Yan en un comunicado. “Nuestro hallazgo nos da la primera indicación de que muchas galaxias podrían haberse formado en el universo mucho antes de lo que se pensaba”.

En el estudio, los astrónomos buscaron galaxias potenciales en “desplazamientos al rojo muy altos”. Yan dijo que el concepto de desplazamiento al rojo en astronomía permite a los astrónomos medir qué tan lejos están los objetos distantes en el universo, como las galaxias, al observar cómo cambian los colores en las ondas de luz que emiten.

“Si una fuente emisora de luz se mueve hacia nosotros, la luz está siendo ‘apretada’, y esa longitud de onda más corta está representada por luz azul o corrimiento al azul”, dijo Yan. “Pero si esa fuente [de luz] se está alejando de nosotros, la luz que produce se ‘estira’ y cambia a una longitud de onda más larga que está representada por la luz roja o corrimiento al rojo”.

Yan dijo que el descubrimiento de Edwin Hubble a fines de la década de 1920 de que nuestro universo está en constante expansión es clave para comprender cómo se usan los desplazamientos al rojo en astronomía.

Por lo tanto, Yan dijo que la búsqueda de galaxias con desplazamientos al rojo muy altos brinda a los astrónomos una forma de construir la historia temprana del universo.

“Hubble confirmó que las galaxias externas a nuestra Vía Láctea se están alejando de nosotros, y cuanto más distantes están, más rápido se están alejando”, dijo Yan. “Esto se relaciona con los desplazamientos hacia el rojo a través de la noción de distancias: cuanto mayor es el desplazamiento hacia el rojo de un objeto, como una galaxia, más lejos está de nosotros”.

“La velocidad de la luz es finita, por lo que la luz tarda un tiempo en viajar una distancia para llegar a nosotros”, dijo Yan. “Por ejemplo, cuando miramos al sol, no lo vemos como se ve en el presente, sino como se veía hace unos ocho minutos. Eso es porque ese es el tiempo que tarda la radiación del sol en llegar. nosotros. Entonces, cuando estamos mirando galaxias que están muy lejos, estamos mirando sus imágenes de hace mucho tiempo “.

Usando este concepto, el equipo de Yan analizó la luz infrarroja capturada por el JWST para identificar las galaxias.

“Cuanto mayor es el corrimiento al rojo de una galaxia, más tarda la luz en llegar a nosotros, por lo que un mayor corrimiento al rojo corresponde a una vista anterior del universo”, dijo Yan. “Por lo tanto, al observar las galaxias con desplazamientos al rojo más altos, obtenemos instantáneas más tempranas de cómo se veía el universo hace mucho tiempo”.

El JWST fue fundamental para este descubrimiento porque los objetos en el espacio como las galaxias que se encuentran en desplazamientos al rojo altos (11 y más) solo pueden detectarse mediante luz infrarroja, según Yan. Esto va más allá de lo que el telescopio espacial Hubble de la NASA puede detectar porque el telescopio Hubble solo ve desde la luz ultravioleta hasta la luz infrarroja cercana.

“JWST, el telescopio infrarrojo más poderoso, tiene la sensibilidad y resolución para el trabajo”, dijo Yan. “Hasta que se publicaron estos primeros conjuntos de datos JWST [a mediados de julio de 2022], la mayoría de los astrónomos creían que el universo debería tener muy pocas galaxias más allá del corrimiento al rojo 11. Como mínimo, nuestros resultados desafían esta opinión. Creo que este descubrimiento es solo la punta del iceberg porque los datos que usamos solo se centraron en un área muy pequeña del universo. Después de esto, anticipo que otros equipos de astrónomos encontrarán resultados similares en otros lugares en los vastos confines del espacio a medida que JWST continúa brindándonos una nueva visión de las partes más profundas de nuestro universo”.

Figura 2. Demostración de abandonos F150W. El panel superior muestra los recortes de imagen de seis bandas (como están etiquetados) (2farcs4 × 2farcs4 de tamaño) de dicho objeto seleccionado en el módulo B (su “ID corto” o “SID” está etiquetado a la izquierda), cuya posición es indicado por los círculos rojos (0farcs5 en radio). Los resultados del ajuste SED de este objeto se muestran en el panel derecho de la fila inferior, donde los símbolos rojos son las magnitudes y la flecha hacia abajo es el límite superior. El recuadro inferior derecho muestra el PDF, que tiene dos picos (indicados por las líneas discontinuas azul y verde) para este objeto. Las curvas azul y verde son la plantilla de mejor ajuste correspondiente al primer y segundo pico (zph = 15,0 y 12,4), respectivamente. Otros parámetros de mejor ajuste correspondientes al primer pico se dan en el recuadro superior izquierdo. En los paneles izquierdo y central de la fila inferior se proporcionan dos diagramas de diagnóstico color-color, que muestran las posiciones de todas las desactivaciones F150W en estas dos proyecciones del espacio de color multidimensional. Los círculos rojos rellenos son los abandonos, mientras que los puntos negros son los objetos de campo. La línea horizontal discontinua en el panel izquierdo indica el umbral de color de la selección. Las pistas de color de las tres plantillas ilustrativas (como en la Figura 1) se muestran desde z = 10 a 30 con un tamaño de paso de 0,2, y se usan diferentes colores (naranja o cian) para indicar desplazamientos al rojo por encima o por debajo de z = 11. la curva azul indica la región ocupada por las viejas galaxias mid-z. Las cajas verdes abiertas son enanas marrones. En el panel de la izquierda, cuatro abandonos (indicados por círculos rojos con un contorno azul) parecen estar cerca de la región de contaminación de las galaxias antiguas de mediados de z. Sin embargo, en una proyección diferente del espacio de color, como se muestra en el panel central, tres de estos cuatro están lejos de la contaminación. De hecho, solo un abandono (entre 60) se encuentra en la región de contaminación en el espacio de color.
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