El telescopio espacial James Webb (JWST) se destaca en muchas cosas, pero hay dos cosas que hace mejor que cualquier otro instrumento científico en la historia humana: ¡detectar las primeras galaxias y romper sus propios registros!
Ahora, el telescopio espacial de la NASA de $ 10 mil millones ha vuelto a hacer ambas cosas, detectando una galaxia que existía solo 280 millones de años después El Big Bang, Una hazaña que el equipo detrás de esta investigación ha denominado un “milagro cósmico”.
Actualmente, como la galaxia más temprana y distante jamás detectada, esta “la madre de todas las primeras galaxias”, esta nueva Jwst Discovery ha sido designado adecuadamente “Mom Z14”.
“En primer lugar, en este momento, este es el objeto más lejano conocido por la humanidad. Ese título cambia de vez en cuando, pero encuentro que siempre es causa de pausa y reflexión”, dijo el miembro del equipo y profesor de astronomía y física de la Universidad de Yale, Pieter Van Dokkum, dijo a Space.com. “Mom Z14 existió cuando el universo tenía unos 280 millones de años, nos estamos acercando bastante al Big Bang.
“¡Solo para poner eso en contexto, los tiburones han existido en la tierra por un tiempo más largo!”
El JWST está volviendo a ver a Red
Desde que comenzó a enviar datos a la Tierra en el verano de 2022, el JWST se ha destacado en la detección de galaxias en los llamados “altos desplazamientos al rojo”.
Desplazamiento al rojo se refiere al fenómeno de la longitud de onda de la luz de las fuentes distantes y, por lo tanto, las primeras fuentes se estiran y se desplazaron hacia el “extremo rojo” del espectro electromagnético A medida que atraviesa el espacio en expansión.
Cuanto antes y, por lo tanto, más lejos, un objeto es, mayor es el desplazamiento al rojo.
Antes del descubrimiento de Mom Z14, la galaxia que tenía el título de más temprano y distante fue Jades-GS-Z14-0que existió solo 300 millones de años después del Big Bang, o hace unos 13.500 millones de años.
Esta galaxia registrada anterior tiene un desplazamiento al rojo de z = 14.32, mientras que MOM Z14 tiene un desplazamiento al rojo de z = 14.44.
¿Qué sabemos sobre la madre de todas las primeras galaxias?
Sin embargo, hay un contexto más amplio para la observación de MOM Z14 que el hecho de que ha roto el récord de la Galaxia más temprana conocida en 20 millones de años, como explicó Van Dokkum.
“La historia más amplia aquí es que no se esperaba que JWST encontrara ninguna galaxias tan temprano en el Historia del universoal menos no en esta etapa de la misión “, dijo Van Dokkum.” Hay, muy aproximadamente, más de 100 galaxias más relativamente brillantes en el universo muy temprano de lo que se esperaba en función de las observaciones previas a JWST “.
Además, además de detectar esta nueva galaxia, más temprana y más distante, el equipo pudo determinar algunas de sus características utilizando el JWST.
Los investigadores pudieron determinar que MOM Z14 es alrededor de 50 veces más pequeño que la Vía Láctea. El equipo también midió las líneas de emisión de la galaxia, lo que indica la presencia de elementos como el nitrógeno y el carbono.
“Las líneas de emisión son inusuales; indica que la galaxia es muy joven, con una tasa de forma rápida de formación de nuevas estrellas”, dijo Van Dokkum. “También hay indicios de que no hay mucho gas de hidrógeno neutral que rodea la galaxia, lo que sería sorprendente: se espera que el universo muy temprano se llene de hidrógeno neutral.
“Eso necesita espectros aún mejores y más galaxias, para investigar más plenamente”.
La presencia de carbono y nitrógeno en MOM Z14 indica que hay galaxias anteriores para descubrir que este ejemplo de 13.52 mil millones de años.
Esto se debe a que las galaxias más tempranas del universo y sus estrellas se llenaron con los elementos más simples del cosmos, el hidrógeno y el helio.
Las galaxias posteriores estarían pobladas por estos elementos más pesados, que los astrónomos llaman de manera confusamente “metal”, mientras sus estrellas los forjaban y luego los dispersaban en explosiones de supernova.
“Mom Z14 no es uno de los primeros objetos que se formaron en el universo, ya que las estrellas en esas galaxias están compuestas de hidrógeno y helio, no veríamos carbono o nitrógeno”, dijo van Dokkum. “Él podría ser parte de la primera ola de formación de galaxias ‘normales’es decir, las primeras galaxias que tienen elementos como el nitrógeno y el carbono, ¡pero lo hemos pensado antes! “
En cuanto a encontrar incluso galaxias anteriores que Mom Z14 y tal vez incluso detectar esa primera generación, Van Dokkum confía en que el JWST está a la altura de la tarea.
Explicó: “El JWST continúa empujando el límite más allá de donde pensamos que estaba, y en este punto no me sorprendería si encontramos galaxias en z = 15 o z = 16! “
Por ahora, Van Dokkum y el resto de este equipo, dirigido por Rohan Naidu, del Instituto Kavli de Astrofísica e Investigación Espacial del MIT, pueden celebrar abriendo nuevos caminos en nuestra comprensión del cosmos temprano.
“En un programa como este, todo el equipo siempre espera un” milagro “, es decir, que algunas de las galaxias de candidato extremadamente tempranas funcionan y no son” espejismos “, objetos cuyos colores parecen objetos extremadamente tempranos”, concluyó Van Dokkum. “Si bien esperábamos algunos objetos muy tempranos, ¡no creo que ninguno de nosotros esperara romper el récord de desplazamiento al rojo!”
Se publica una versión previa a la revisión de la investigación del equipo en el sitio del repositorio de papel arxiv.