Las nubes de hollín ondulantes pueden no ser lo que esperas que entusiasme a los astrónomos.
Pero ahora, los investigadores que utilizan el Telescopio Espacial James Webb (JWST) de la NASA han descubierto que los anillos de una galaxia distante están llenos de humo cósmico.
Los astrónomos han descubierto moléculas orgánicas complejas que se encuentran comúnmente en el humo y el hollín en una galaxia a más de 12 mil millones de años luz de la Tierra.
Sin embargo, lejos de ser un signo de contaminación intergaláctica, los científicos creen que este descubrimiento puede ayudarnos a comprender cómo se formaron las estrellas en las primeras etapas del universo.
Debido a que esta galaxia está tan lejos, la luz proveniente de sus anillos ha estado viajando durante miles de millones de años cuando llega al JWST.
Investigadores que utilizan el Telescopio Espacial James Webb (JWST) de la NASA han descubierto que los anillos de una galaxia distante están llenos de humo cósmico
Esto permitió a los científicos observar la galaxia conocida como SPT0418-47 tal como era cuando el universo tenía solo 1.500 millones de años, aproximadamente el 10 por ciento de su edad actual.
Normalmente, no sería posible usar un telescopio para estudiar algo tan extremadamente distante.
Sin embargo, afortunadamente para los investigadores, SPT0418-47 está casi perfectamente alineada con otra galaxia más cercana.
Justin Spilker, astrónomo de la Universidad Texas A&M y autor principal del estudio, explicó que esto crea una «lupa cósmica» natural a medida que la luz de la galaxia distante se dobla y se estira por la gravedad del cuerpo más cercano en una forma de anillo llamada un ‘anillo de Einstein’.
La luz de este Anillo de Einstein puede ser hasta 30 veces más brillante de lo que habría sido de otra manera, lo que permite a los científicos ver objetos que normalmente estarían demasiado distantes y oscuros para ver.
El Dr. Spilker dijo que esto es lo que lo atrajo a él y a su equipo a estudiar esta galaxia en primer lugar, porque «realmente nos permite ver todos los detalles ricos de lo que constituye una galaxia en el universo primitivo que nunca podríamos ver de otra manera».
Kedar Phadke, quien dirigió el desarrollo técnico del proyecto, dijo que gracias al Telescopio Webb, los científicos ahora pueden hacer descubrimientos que nunca antes habrían sido posibles.
«Descubrimientos como este son precisamente para lo que se creó Webb: comprender las etapas más tempranas del universo de maneras nuevas y emocionantes», dijo el Sr. Phadke.
«Es sorprendente que podamos identificar moléculas a miles de millones de años luz de distancia con las que estamos familiarizados aquí en la Tierra, incluso si aparecen en formas que no nos gustan, como smog y humo».
La luz de un anillo de Einstein puede ser hasta 30 veces más brillante de lo que hubiera sido de otro modo, lo que permite a los científicos ver objetos que normalmente estarían demasiado distantes y oscuros para verlos.
Los científicos utilizaron el JWST y lentes gravitacionales para estudiar la luz infrarroja emitida desde la galaxia distante para encontrar la presencia de moléculas llamadas hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAH).
Al formarse cerca de estrellas recién formadas que emiten masas de luz ultravioleta, los PAH absorben esa energía para convertirse en algo así como una nube de humo en el espacio.
Estas cadenas largas y enredadas de átomos de hidrógeno y carbono juegan un papel importante en el nacimiento de las estrellas al absorber energía y regular cómo se calienta o se enfría el gas en las galaxias.
El Dr. Spilker dijo: ‘Estas grandes moléculas son bastante comunes en el espacio. Los astrónomos solían pensar que eran una buena señal de que se estaban formando nuevas estrellas. Dondequiera que vieras estas moléculas, las estrellas bebés también estaban allí resplandeciendo.’
Sin embargo, con este nuevo descubrimiento, el poder del JWST puede haber demostrado que el humo no siempre significó fuego en los primeros días del universo.
«Gracias a las imágenes de alta definición de Webb, encontramos muchas regiones con humo pero sin formación de estrellas, y otras con nuevas estrellas formándose pero sin humo», agregó Spilker.
Esto significa que la presencia de humo cósmico no siempre significa que las estrellas se formarán cerca, anulando las suposiciones previas sobre cómo se forman las galaxias.
El equipo de investigación detrás de este descubrimiento ahora espera usar el JWST para aprender aún más sobre cómo se formaron las estrellas cerca del comienzo del universo, con planes para buscar PAH en otras dos galaxias aún más lejanas.
«Ahora que hemos demostrado que esto es posible por primera vez, esperamos tratar de entender si es realmente cierto que donde hay humo, hay fuego», agregó Spilker.
“Tal vez incluso podamos encontrar galaxias que son tan jóvenes que moléculas complejas como estas aún no han tenido tiempo de formarse en el vacío del espacio, por lo que las galaxias son todo fuego y nada de humo. La única forma de saberlo con certeza es mirar más galaxias, con suerte incluso más lejos que esta.
El estudio fue publicado en Naturaleza.
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 que nacieron en el universo primitivo hace más de 13.500 millones de años y observar las fuentes de las estrellas, los exoplanetas e incluso las lunas y los 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.
