“Hace mucho tiempo, en una galaxia no tan lejana…”
Los astrónomos han utilizado el Telescopio espacial James Webb (JWST) para trazar la historia de las estrellas en una galaxia enana de baja masa que se asemeja a las galaxias que llenaron el universo primitivo. La investigación podría ayudar a comprender mejor cómo formacion de estrellas las tasas han cambiado en los últimos 13 mil millones de años aproximadamente desde el inicio de los tiempos.
El equipo, dirigido por la astrónoma Kristen McQuinn de la Universidad de Rutgers en Nuevo Brunswick, se acercó a la galaxia. Lobo–Lundmark–Melotte (WLM) con el JWST para obtener la imagen más precisa hasta ahora de este reino aislado en el cosmos.
WLM, vecino de la Vía Láctea, habita en el borde del grupo local de nuestra galaxia, a unos 3 millones de años luz de distancia. Está formando estrellas activamente y también alberga estrellas antiguas Se cree que se formó hace unos 13 mil millones de años, sólo unos 800 millones de años después de que ocurriera el Big Bang.
Dado que se cree que las galaxias de baja masa como ésta dominaron el universo primitivo, constituyen un excelente sustituto para investigadores como McQuinn que pretenden estudiar las tasas de formación estelar temprana.
Relacionado: El telescopio espacial James Webb detecta dos exoplanetas que orbitan estrellas muertas
“Al mirar tan profundamente y ver tan claramente, hemos podido, efectivamente, retroceder en el tiempo”, dijo McQuinn. “Básicamente, estás realizando una especie de excavación arqueológica para encontrar estrellas de muy baja masa que se formaron temprano en la historia del universo”.
Relacionado: El telescopio espacial James Webb podría apuntar a pequeñas galaxias brillantes para iluminar la materia oscura
El poder de observación del JWST finalmente ha permitido a los astrónomos acercarse a estas galaxias débiles como nunca antes.
Estudiar galaxias pequeñas tiene grandes beneficios científicos
Las galaxias de baja masa como WLM son débiles y están muy extendidas por el cielo y comprenden la mayoría de las galaxias del mundo. vía LácteaEl grupo local. WLM ocupa una posición privilegiada en el sector de las pesas grupo localsin embargo, porque existir al margen de esta reunión la ha mantenido aislada y ha impedido la influencia gravitacional de otras galaxias de devastar su población estelar.
Esto, además del hecho de que es un sistema dinámico y complejo repleto de gas y polvo, hace que WLM sea un objetivo fascinante para los astrónomos.
Para determinar la historia de formación estelar de WLM y el ritmo al que han nacido estrellas en diferentes épocas, el JWST hizo zoom en zonas del cielo correspondientes a WLM y que contenían cientos de miles de estrellas individuales. Luego, el equipo midió los colores y brillos de estas estrellas para determinar sus edades.
“Podemos utilizar lo que sabemos sobre evolución estelar y qué indican básicamente estos colores y brillos para envejecer las estrellas de la galaxia”, dijo McQuinn.
Ella y sus colegas recurrieron al clúster de computación de alto rendimiento Amarel, administrado por la Oficina de Computación de Investigación Avanzada de Rutgers, para poseer los datos del JWST. Esto les permitió contar las estrellas de diferentes edades y así trazar la tasa de natalidad de las estrellas a lo largo de la historia del universo.
“Lo que se obtiene al final es una idea de qué tan antigua es la estructura que estamos viendo”, dijo McQuinn.
El flujo y reflujo del nacimiento de estrellas
Los investigadores vieron que la producción de estrellas fluía y bajaba según los datos, siendo WLM la que producía la mayor cantidad de estrellas durante un período de 3 mil millones de años que comenzó entre 2 mil millones y 4 mil millones de años después del Big Bang.
Esta formación estelar se detuvo antes de reiniciarse; McQuinn atribuye esta pausa a condiciones específicas del universo temprano.
“El universo en aquel entonces era realmente caliente. Creemos que la temperatura del universo terminó calentando el gas en esta galaxia y de alguna manera detuvo la formación de estrellas por un tiempo”, dijo. “El período de enfriamiento duró unos miles de millones de años, y luego la formación de estrellas prosiguió de nuevo”.
La nueva investigación demuestra efectivamente la variedad de usos que los astrónomos tienen para el JWST, que lanzado el día de Navidad de 2021 y comenzó a enviar datos en el verano de 2022.
Además, McQuinn cree que el importante esfuerzo computacional del grupo de computación de alto rendimiento Amarel, al calibrar y procesar datos JWST para alcanzar estos resultados, demuestra varios procedimientos de procesamiento que podrían beneficiar a la comunidad científica en general.
La investigación del equipo se publica en la Revista Astrofísica.