El telescopio espacial James Webb de la NASA ha capturado imágenes de estrellas en formación activa como este par, conocida como Herbig-Haro 46/47, además de ver estrellas cercanas al amanecer cósmico.
Copyright STScI: NASA, ESA, CSA/STScI
Estamos tentadoramente cerca de ver el comienzo del amanecer cósmico, el momento en que se formaron las primeras estrellas y galaxias, con el Telescopio espacial James Webb (JWST).
“En los últimos 12 meses probablemente hemos progresado más que en los últimos 20 años, porque se trata de un telescopio muy potente”, afirma el astrofísico Richard Ellis en el University College de Londres.
ellis habló con una multitud en New Scientist Live en el Centro ExCeL de Londres el 7 de octubre sobre los últimos hallazgos de JWST, que ha estado operativo desde 2022 y todavía está produciendo nueva ciencia a un ritmo tremendo. “Es una charla que no habría podido dar ni siquiera hace seis meses”, dice Científico nuevo.
Algunos de los resultados más sorprendentes provienen de observaciones de las galaxias más distantes que podemos ver, que corresponden a una época de apenas unos cientos de millones de años después de que comenzara el universo. Estas galaxias parecen ser menos numerosas y más brillantes de lo que sugiere que deberían ser el modelo estándar de cosmología, también conocido como modelo Lambda de materia oscura fría.
“Son sistemáticamente más brillantes en factores de tres a cinco, lo que puede no parecer mucho, pero si analizamos más adelante En momentos en que el universo es más antiguo, estos modelos teóricos coinciden extremadamente bien con los datos”, dice Ellis. Parece que cuando utilizamos el JWST para mirar más allá de lo que puede ver el Telescopio Espacial Hubble, más atrás en el tiempo, hasta galaxias anteriores, sólo 400 millones de años después del Big Bang, encontramos que algo es diferente, afirma.
Hay algunas explicaciones de por qué sucede esto, como que las estrellas tempranas sean sistemáticamente más masivas que las que vemos hoy y, por lo tanto, emitan más luz, o que las galaxias tempranas formen sus estrellas más rápidamente de lo que esperamos.
Si cualquiera de los escenarios, o una combinación de ellos, es cierto, entonces será necesario modificar el modelo estándar de cosmología, aunque seguirá siendo fundamentalmente correcto, dice Ellis. “No estamos en una crisis cosmológica. No estamos en el punto de abandonar la visión de la materia oscura fría o abandonar el big bang”.
Richard Ellis habló en New Scientist Live el 7 de octubre
Richard Ellis
La composición química de estas galaxias también sugiere que nos estamos acercando a observar objetos desde el comienzo del amanecer cósmico. Las primeras estrellas deberían estar compuestas casi en su totalidad por hidrógeno y helio; sólo más tarde en sus vidas producen elementos más pesados.
Al observar las estrellas más tempranas que hemos visto, “podemos calcular la abundancia de oxígeno, carbono y nitrógeno, en comparación con el Sol, y ahora estamos entre el 1 y el 4 por ciento en estos primeros momentos”, dice Ellis. “Es evidente que el universo se dirige hacia un estado prístino en las galaxias más distantes que vemos”.
Debido a que las primeras estrellas pueden nacer y morir en sólo 5 millones de años, y pueden contaminar las estrellas cercanas con los elementos más pesados que han formado, existe una ventana excepcionalmente estrecha para intentar observarlas en un estado inmaculado. Si encuentras una estrella prístina, significa que no ha habido suficiente tiempo para que las estrellas se mezclen y debe ser de muy temprano en la galaxia.
Una forma de encontrar esta ventana es midiendo sistemáticamente una gran muestra de galaxias y observándolas con JWST para analizar su composición química. Esto requerirá mucho tiempo de observación, pero es posible que veamos resultados en los próximos años, afirma Ellis.
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