El Telescopio James Webb (JWST, o Webb) ha revelado cientos de galaxias antiguas que podrían haber estado entre los primeros miembros del universo, un salto de solo un puñado que se sabía que existían en ese momento.
Tan pronto como 600 millones de años después la gran explosiónEstas galaxias muy jóvenes cuentan con estructuras complejas y cúmulos de formación estelar, informa un nuevo estudio. El estudio es parte de una colaboración internacional llamada JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES), que recopiló un mes de observaciones de dos pequeños puntos en el cielo: uno en la constelación Ursa Minor y el otro en la dirección del cúmulo de Fornax. . Dentro de esta región había más de 700 galaxias jóvenes recién descubiertas que parecían revelar el universo lo antes posible.
Kevin Heinlein, profesor asistente de investigación en el Observatorio Steward en Arizona y autor principal del nuevo estudio: «Si tomas todo el universo y lo reduces a una película de dos horas, ves los primeros cinco minutos de la película». Dijo al anunciar el descubrimiento el lunes (5 de junio) en la reunión 242 de la Sociedad Astronómica Estadounidense en Albuquerque y en línea. «Estas son las galaxias que inician el proceso de formación elemental y complejidad que vemos en el mundo que nos rodea hoy».
Estos nuevos descubrimientos han arrojado luz sobre cómo se formaron las primeras galaxias y estrellas, creando un rico catálogo de elementos observados en el universo actual.
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Solo en esos cinco minutos, que indican que el universo tiene entre 370 y 650 millones de años, Heinline y sus colegas que estudiaron los datos de Webb encontraron 717 galaxias pequeñas, que resultaron ser más altas que las predicciones anteriores, todas las cuales en realidad abarcan miles de galaxias. . Desde años luz de distancia, estructuras matemáticas complejas y estrellas de nacimiento en múltiples cúmulos.
Heinline dijo declaración. «Ahora, podemos ver que algunos de ellos son objetos extendidos con estructura visual».
Las dos regiones utilizadas en este estudio se conocen colectivamente como GOODS-South, que es la abreviatura de Exploración profunda de los orígenes de los grandes observatoriosy ha sido ampliamente estudiado por casi todos los principales telescopios espaciales, incluido Hubbleel Observatorio de rayos X Chandra Spitzer ahora está retirado de la NASA.
A pesar de este examen anterior, el 93% de las galaxias recién descubiertas que Webb detectó durante JADES nunca se habían visto antes.
«Lo que estábamos viendo antes eran ejemplos más brillantes y extremos de galaxias brillantes en el Universo primitivo», dijo Heinlein durante su presentación el lunes. «Ahora estamos buscando galaxias más ordinarias y cotidianas en un universo joven y turbulento».
Durante mucho tiempo se ha discutido cómo ese ambiente desordenado y polvoriento se limpió en el universo transparente que vemos hoy. Una de las principales teorías es que esta etapa en la evolución del universo se llama La era de la reionizaciónocurrió unos 400.000 años después del Big Bang, cuando la primera generación de estrellas, que se cree que son entre 30 y 300 veces más masivas y millones de veces más luminosas, se formó y envolvió el turbio universo. primera luz.
La luz ultravioleta de las estrellas reionizó el universo al dividir los abundantes átomos de hidrógeno en protones y electrones, un proceso que continuó hasta mil millones de años después del Big Bang. Sin embargo, pocos astrónomos dicen que las salidas de agujeros negros supermasivossimilar a la que se encuentra en el corazón de nuestra galaxia, la Vía Láctea, podría ser Hace que los rayos UV escapen de las galaxias y, por lo tanto, desempeñó un papel más importante en la evolución cósmica de lo que se pensaba anteriormente.
Ahora, un segundo equipo del programa JADES que ha estado estudiando galaxias que existieron entre 500 y 850 millones de años después del Big Bang, o de cinco a ocho minutos de la película de dos horas que describe el universo, cree tener una respuesta a una larga -pregunta de pie.
Ryan Endsley, investigador postdoctoral de la Universidad de Texas que dirigió el segundo estudio, en una conferencia de prensa el lunes. «Las galaxias en el universo primitivo eran generalmente caóticas en la forma en que formaban estrellas».
El equipo de Endsley estudió las señales formación estelar en esas galaxias muy tempranas, lo que ha proporcionado información sobre cómo la luz de las estrellas ioniza el gas dentro de esas galaxias. El equipo descubrió que una de cada seis galaxias en ese momento mostraba un máximo de emisión lineal en el espectro galáctico, una característica radiada por los átomos ionizados por la luz de las estrellas a medida que se enfrían y se fusionan con otras partículas.
Estas líneas de emisión son evidencia de que las primeras galaxias estaban activas en el nacimiento de estrellas, que luego bombeaban «torrentes de fotones ultravioleta» en sus propias galaxias. De esta manera, las primeras estrellas del universo se convirtieron en los principales impulsores de la reionización cósmica, dijo Endsley.
“Estas líneas de emisión extremas son relativamente comunes en el universo primitivo”, dijo durante su presentación. «Casi todas las galaxias que encontramos muestran signos de líneas de emisión inusualmente fuertes que indican una intensa formación estelar reciente», agregó en el comunicado. «Estas primeras galaxias fueron muy buenas para formar estrellas calientes y masivas».
A partir de las mismas líneas de emisión, el equipo de Endsley también infirió que las galaxias en el universo primitivo generaron estrellas en ráfagas cortas seguidas de períodos de reposo.
«De repente tendrás docenas soles «Esto es realmente importante para nuestra comprensión de cómo se produce la reionización porque estas estrellas masivas y calientes eran productores muy eficientes de estos fotones ultravioleta. Necesitábamos ionizar todo el hidrógeno en el universo primitivo», dijo Endsley a los periodistas en la conferencia de prensa del lunes.
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