Una de las primeras imágenes espectaculares tomadas por el nuevo telescopio espacial James Webb de varios millones de libras de la NASA capturó las primeras galaxias del universo.
Ahora, los primeros análisis se han centrado en una de estas galaxias a nueve mil millones de años luz de distancia de la Tierra, y han revelado que brilla con algunos de los cúmulos estelares más antiguos conocidos, que datan de poco después del Big Bang.
Estos densos grupos de millones de estrellas pueden ser reliquias que contienen las primeras y más antiguas estrellas del universo.
Apodada ‘la galaxia Sparkler’, obtuvo su nombre gracias a los objetos compactos que aparecen como pequeños puntos amarillos y rojos que la rodean, a los que los investigadores se refieren como ‘destellos’.
Asumieron que los destellos podrían ser cúmulos jóvenes de estrellas en formación activa, nacidos tres mil millones de años después del Big Bang en el pico de la formación estelar, o cúmulos globulares viejos.
Los cúmulos globulares son colecciones antiguas de estrellas de la infancia de una galaxia y contienen pistas sobre sus primeras fases de formación y crecimiento.
A partir de su análisis inicial de 12 de estos objetos compactos, los expertos establecieron que cinco de ellos no son solo cúmulos globulares sino que se encuentran entre los más antiguos conocidos.
Entrando en foco: una de las primeras imágenes espectaculares tomadas por el Telescopio Espacial James Webb de la NASA lo vio capturar las primeras galaxias del universo. Ahora, los primeros análisis se han concentrado en uno de estos, la ‘galaxia Sparkler’ (en la foto) a nueve mil millones de años luz de distancia de la Tierra.
Su investigación reveló que la galaxia está brillando con algunos de los cúmulos de estrellas más antiguos que se conocen.
Los expertos del Canadian NIRISS Unbiased Cluster Survey estudiaron la imagen Webb Deep Field
La investigación fue realizada por expertos del Canadian NIRISS Unbiased Cluster Survey (CANUCS), que estudiaron la imagen de campo profundo del telescopio espacial James Webb (JWST).
«JWST fue construido para encontrar las primeras estrellas y las primeras galaxias y para ayudarnos a comprender los orígenes de la complejidad en el universo, como los elementos químicos y los componentes básicos de la vida», dijo Lamiya Mowla, de la Universidad de Toronto y co -Autor principal del estudio.
«Este descubrimiento en First Deep Field de Webb ya proporciona una visión detallada de la fase más temprana de la formación estelar, lo que confirma el increíble poder de JWST».
La galaxia de la Vía Láctea tiene alrededor de 150 cúmulos globulares, y no se sabe bien cómo y cuándo se formaron exactamente estos densos cúmulos de estrellas.
Los astrónomos saben que los cúmulos globulares pueden ser extremadamente antiguos, pero es increíblemente difícil medir sus edades.
El uso de cúmulos globulares muy distantes para fechar la edad de las primeras estrellas en galaxias distantes no se ha hecho antes y solo es posible con Webb.
«Estos cúmulos recién identificados se formaron cerca de la primera vez que fue posible formar estrellas», dijo Mowla.
‘Debido a que la galaxia Sparkler está mucho más lejos que nuestra propia Vía Láctea, es más fácil determinar las edades de sus cúmulos globulares.
“Estamos observando la bengala tal como era hace nueve mil millones de años, cuando el universo tenía solo cuatro mil quinientos millones de años, observando algo que sucedió hace mucho tiempo.
La galaxia de la Vía Láctea tiene alrededor de 150 cúmulos globulares, y no se sabe bien cómo y cuándo se formaron exactamente estos densos cúmulos de estrellas.
A partir de su análisis inicial de 12 de los objetos compactos en la galaxia Sparkler, los expertos establecieron que cinco de ellos no son solo cúmulos globulares sino que se encuentran entre los más antiguos conocidos.
Hasta ahora, los astrónomos no podían ver los objetos compactos circundantes de la galaxia Sparkler con el Hubble.
«Piense en ello como adivinar la edad de una persona en función de su apariencia: es fácil notar la diferencia entre un niño de 5 y 10 años, pero difícil diferenciar entre uno de 50 y 55 años».
Kartheik G. Iyer, de la Universidad de Toronto y coautor principal del estudio, dijo: «Mirar las primeras imágenes de JWST y descubrir viejos cúmulos globulares alrededor de galaxias distantes fue un momento increíble, que no fue posible con anteriores». Imágenes del Telescopio Espacial Hubble.
«Dado que pudimos observar los destellos en un rango de longitudes de onda, pudimos modelarlos y comprender mejor sus propiedades físicas, como la edad que tienen y cuántas estrellas contienen.
«Esperamos que el conocimiento de que los cúmulos globulares se pueden observar desde distancias tan grandes con JWST estimule más la ciencia y la búsqueda de objetos similares».
Hasta ahora, los astrónomos no podían ver los objetos compactos circundantes de la galaxia Sparkler con el Hubble.
Esto cambió con la mayor resolución y sensibilidad de Webb, revelando los pequeños puntos que rodean la galaxia por primera vez en su primera imagen de campo profundo.
La galaxia Sparkler es especial porque se magnifica por un factor de 100 debido a un efecto llamado lente gravitacional, donde el cúmulo de galaxias SMACS 0723 en primer plano distorsiona lo que hay detrás, como una lupa gigante.
Además, las lentes gravitacionales producen tres imágenes separadas de Sparkler, lo que permite a los astrónomos estudiar la galaxia con mayor detalle.
Apodada ‘la galaxia Sparkler’, obtuvo su nombre gracias a los objetos compactos que aparecen como pequeños puntos amarillos y rojos que la rodean, a los que los investigadores de CANUCS (en la foto) se refieren como ‘destellos’
La mayor resolución y sensibilidad de Webb reveló los diminutos puntos ‘destellos’ que rodean la galaxia por primera vez en su primera imagen de campo profundo.
«Nuestro estudio del Sparkler destaca el tremendo poder de combinar las capacidades únicas de JWST con el aumento natural que ofrece la lente gravitacional», dijo el líder del equipo de CANUCS, Chris Willott, del Centro de Investigación de Astronomía y Astrofísica Herzberg del Consejo Nacional de Investigación.
«El equipo está entusiasmado con más descubrimientos por venir cuando JWST se fije en los cúmulos de galaxias CANUCS el próximo mes».
Los investigadores combinaron nuevos datos de la cámara de infrarrojo cercano (NIRCam) de JWST con datos de archivo del HST. NIRCam detecta objetos tenues utilizando longitudes de onda más largas y más rojas para observar más allá de lo que es visible para el ojo humano e incluso HST.
Tanto los aumentos debidos a la lente del cúmulo de galaxias como la alta resolución de JWST son los que hicieron posible la observación de objetos compactos.
El instrumento Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph (NIRISS) de fabricación canadiense en el JWST proporcionó una confirmación independiente de que los objetos son viejos cúmulos globulares porque los investigadores no observaron líneas de emisión de oxígeno, emisiones con espectros medibles emitidos por cúmulos jóvenes que están activamente formando estrellas.
NIRISS también ayudó a desentrañar la geometría de las imágenes de triple lente del Sparkler.
«El instrumento NIRISS fabricado en Canadá de JWST fue vital para ayudarnos a comprender cómo se conectan las tres imágenes de Sparkler y sus cúmulos globulares», dijo Marcin Sawicki, profesor de la Universidad de Saint Mary en Canadá y coautor del estudio.
«Al ver tres imágenes de varios de los cúmulos globulares de Sparkler, quedó claro que están orbitando alrededor de la galaxia Sparkler en lugar de estar simplemente frente a ella por casualidad».
Los estudios futuros también modelarán el cúmulo de galaxias para comprender el efecto de lente y ejecutar análisis más sólidos para explicar las historias de formación de estrellas.
La investigación ha sido publicada en Las cartas del diario astrofísico.
El telescopio James Webb: el telescopio de $ 10 mil millones de la NASA está diseñado para detectar la luz de las primeras estrellas y galaxias.
El telescopio James Webb ha sido descrito como una ‘máquina del tiempo’ que podría ayudar a desentrañar los secretos de nuestro universo.
El telescopio se utilizará para observar las primeras galaxias nacidas en el universo primitivo hace más de 13.500 millones de años y observar las fuentes de estrellas, exoplanetas e incluso las lunas y planetas de nuestro sistema solar.
El gran telescopio, que ya ha costado más de $ 7 mil millones (£ 5 mil millones), se considera un sucesor del telescopio espacial Hubble en órbita.
El telescopio James Webb y la mayoría de sus instrumentos tienen una temperatura de funcionamiento de aproximadamente 40 Kelvin, aproximadamente menos 387 Fahrenheit (menos 233 Celsius).
Es el telescopio espacial orbital más grande y poderoso del mundo, capaz de mirar hacia atrás 100-200 millones de años después del Big Bang.
El observatorio infrarrojo en órbita está diseñado para ser unas 100 veces más potente que su predecesor, el telescopio espacial Hubble.
A la NASA le gusta pensar en James Webb como un sucesor del Hubble en lugar de un reemplazo, ya que los dos trabajarán en conjunto por un tiempo.
El telescopio Hubble fue lanzado el 24 de abril de 1990 a través del transbordador espacial Discovery desde el Centro Espacial Kennedy en Florida.
Da la vuelta a la Tierra a una velocidad de aproximadamente 17,000 mph (27,300 kph) en una órbita terrestre baja a aproximadamente 340 millas de altitud.
