Una observación sorprendente del telescopio espacial James Webb (JWST) de la NASA ha revelado un vestigio de una galaxia que se asomó a través de la densa niebla del universo solo 330 millones de años después del Big Bang. El reciente avistamiento de la luz ultravioleta de esta galaxia lejana, llamada Jades-GS-Z13-1, ha asombrado a los investigadores, destrozando las expectativas previas de la formación de la galaxia temprana.
Poco después del Big Bang, el universo en desarrollo estaba nublado por una gruesa niebla de hidrógeno neutro, bloqueando la luz emitida por las galaxias. Sin embargo, GS-Z13-1 desafió todas las probabilidades y rompió la barrera con una longitud de onda de luz conocida como una emisión de Lyman-Alpha. Irradiado por átomos de hidrógeno, la emisión parecía mucho más fuerte de lo esperado; Los astrónomos ahora están tratando de descifrar de dónde proviene la radiación de esta galaxia y lo que esto podría significar para continuar los estudios del universo temprano.
James Webb Space Telescope Pins Redshift
La cámara de infrarrojo cercana (NIRC) del JWST y el instrumento de infrarrojo medio (MIRI) fueron instrumentales para identificar la galaxia y estimar su desplazamiento al rojoque refleja su distancia desde la Tierra en función de cómo se estira su luz a medida que se mueve a través del espacio en constante expansión. La mayoría de las galaxias se están alejando continuamente, y a medida que avanzan, la luz que emiten cambia hacia longitudes de onda más largas en el extremo “más rojo” del espectro electromagnético.
Imágenes del JWST, como se explica en un estudio publicado en Naturalezafijó una estimación inicial de desplazamiento al rojo de 12.9 para la galaxia, y un análisis posterior produjo un desplazamiento al rojo más definitivo de 13.0; Esta cifra indica que la galaxia se observó a los 330 millones de años después del Big Bang.
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Repensar la reionización
Sin embargo, los investigadores no esperaban ver la prominente radiación Lyman-Alpha que fue capturada junto con la galaxia.
Gran parte de la niebla de hidrógeno neutral que impregnaba el universo temprano se disipó durante un tiempo llamado época de reionización. A medida que se desarrolló este período, el hidrógeno neutral comenzó a separarse en gas ionizado (debido a la luz de las primeras estrellas), lo que hace que el universo se vuelva más transparente. El papel de la radiación Lyman-Alpha plantea muchas preguntas para los investigadores, aparentemente estableciendo las etapas iniciales de la reionización a 330 millones de años después del Big Bang.
“Realmente no deberíamos haber encontrado una galaxia como esta, dada nuestra comprensión de la forma en que el universo ha evolucionado”, dijo el coautor Kevin Hainline de la Universidad de Arizona en un declaración. “Podríamos pensar en el universo temprano como cubierto de una niebla gruesa que haría que sea extremadamente difícil encontrar incluso poderosos faros que se asoman, pero aquí vemos el haz de luz de esta galaxia que perfora el velo”.
Cómo llegó a ser la luz galáctica
Los investigadores no están seguros sobre la fuente exacta de radiación de GS-Z13-1, pero han elaborado algunas teorías. Una posibilidad es que la luz provenga de la primera generación de estrellas formado en el universo, más caliente y más luminoso que las estrellas formadas en épocas posteriores. Los investigadores dicen que la luz también podría tener raíces en un poderoso núcleo galáctico que fue impulsado por uno de los primeros agujeros negros supermasivos.
El equipo de investigación está listo para descubrir respuestas con observaciones adicionales de GS-Z13-1, lo que podría ayudar a dar forma a las perspectivas completamente nuevas del universo temprano y cómo la reionización trajo cambios radicales.
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Jack Knudson es editor asistente de Discover con un gran interés en la ciencia e historia del medio ambiente. Antes de unirse a Discover en 2023, estudió periodismo en el Scripps College of Communication en la Universidad de Ohio y previamente internado en la revista Recycling Today