Una colección de 300 objetos inusualmente brillantes en el espacio profundo puede contener galaxias que se forman en el universo temprano. Estos objetos, capturados en imágenes infrarrojas del telescopio espacial James Webb (JWST), han abierto un nuevo misterio cósmico que los investigadores están ansiosos por resolver.
A estudiar publicado en The Astrophysical Journal Explica cómo los investigadores detuvieron las imágenes infrarrojas para distinguir los 300 objetos. A pesar de que la identidad de estos objetos no se ha descubierto por completo, los investigadores tienen buenas razones para creer que algunas de ellas son galaxias de los años formativos del universo.
300 objetos brillantes en el espacio
Gráfico que muestra los misteriosos objetos en el universo que los investigadores de la Universidad de Missouri identificaron en su estudio.
(Crédito de la imagen: Bangzheng “Tom” Sun/Universidad de Missouri)
Los investigadores detrás del estudio reconocieron que los 300 objetos eran inesperadamente brillantes, haciéndolos principales candidatos de Galaxy Early.
Según una prensa declaración En el estudio, los científicos a menudo han interpretado este tipo de objetos extremadamente brillantes, no como galaxias tempranas, sino como algo más que solo imita los imita.
Sin embargo, algunos de los 300 objetos descubiertos recientemente podrían ser el verdadero negocio, dicen los investigadores.
“Si incluso algunos de estos objetos resultan ser lo que creemos que son, nuestro descubrimiento podría desafiar las ideas actuales sobre cómo se formaron las galaxias en el universo temprano, el período en que las primeras estrellas y las galaxias comenzaron a tomar forma”, dijo el autor de estudio Haojing Yan, profesor de astronomía en la Universidad de Missouri-Columbia.
El enrojecimiento de las primeras galaxias
Sin embargo, confirmar si un objeto es realmente una galaxia temprana es un proceso elaborado que implica múltiples pasos.
Primero, los investigadores tuvieron que reunir evidencia de la cámara de infrarrojo cercano de JWST y el instrumento de infrarrojo medio, que juntos pueden observar la luz de las regiones más distantes del espacio que contienen pistas del universo temprano.
La detección de objetos le requiere medición de desplazamiento al rojoque es cuando la luz de una fuente en el espacio se extiende en longitudes de onda más largas que se vuelven más de color rojo. Un desplazamiento al rojo más alto significa que una galaxia está más lejos de la tierra y más cerca del comienzo del universo.
Una vez que los investigadores recorrieron las imágenes infrarrojas, tuvieron que identificar cuidadosamente los 300 objetos utilizando un método llamado “técnica de deserción”. Este método está destinado a detectar galaxias de alto desplazamiento en rojo buscando objetos que aparezcan en longitudes de onda más rojos pero que desaparecen en longitudes de onda más azules, lo que indicaría que la luz ha viajado a través de grandes distancias y tiempo.
El color rojo en las galaxias de alto desplazamiento al rojo se puede atribuir a la “ruptura de Lyman”, que es cuando la luz ultravioleta es absorbida por nubes de hidrógeno neutro.
Los pasos finales para encontrar las primeras galaxias
La técnica de deserción ayudó a los investigadores a identificar a cada uno de los candidatos de Galaxy, pero aún así necesitaban ver si estos objetos podrían estar en desplazamientos al rojo muy altos.
“Idealmente, esto se haría con la espectroscopía, una técnica que extiende la luz a través de diferentes longitudes de onda para identificar firmas que permitirían una determinación precisa de desplazamiento al rojo”, dijo Yan en el comunicado.
Sin embargo, solo unos pocos de los primeros candidatos de Galaxy tenían datos espectroscópicos existentes disponibles. Para los objetos restantes, los investigadores recurrieron a una técnica llamada ajuste de distribución de energía espectral, lo que les permitió estimar sus desplazamientos al rojo y otras propiedades como la edad y la masa.
Los investigadores se centraron en 137 objetos, descubriendo que la mayoría (mayor al 67.9 por ciento) son probablemente galaxias de desplazamiento al rojo rojo. Sin embargo, una pequeña cantidad (mayor al 7 por ciento) aún podría ser galaxias de alto desplazamiento en rojo de antes en el universo.
El paso final para confirmar estos hallazgos requerirá espectroscopía, lo que puede revelar detalles clave sobre un galaxia como su edad, cómo se formó y de qué está hecho.
“Uno de nuestros objetos ya está confirmado por la espectroscopía como una galaxia temprana”, dijo el autor principal Bangzheng “Tom” Sun, Ph.D. Estudiante que trabaja con Yan. “Pero este objeto solo no es suficiente. Tendremos que hacer confirmaciones adicionales para decir con certeza si las teorías actuales están siendo desafiadas”.
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