Dos candidatas a las galaxias más lejanas son observadas desde el James Webb
22 julio, 2022
Uno de los objetivos de investigación del Telescopio Espacial James Webb es explorar el universo para comprender mejor sus inicios. Recientemente se anunciaron dos candidatas a ser las galaxias más alejadas que se conocen hasta ahora. La distancia de un objeto celeste es una forma de reconocer su antigüedad, esto se debe a que su luz ha viajado por más tiempo que la de los objetos cercanos.
De confirmarse, este par de galaxias habrían existido entre 300 y 400 millones de años después del Big Bang.
Hace mucho tiempo en un par de galaxias muy muy lejanas
Uno de los primeros programas de investigación astronómica del Telescopio Espacial James Webb es el Estudio Grism de Lentes Amplificados desde el Espacio (GLASS, por sus siglas en inglés).
Este programa se ha dedicado a estudiar minuciosamente el cúmulo de galaxias Abell 2744. Una de las ventajas que ofrece esta región del espacio es su gravedad supermasiva. Gracias a ella se aprovecha el efecto de lente gravitacional que magnifica los objetos de fondo.
Para rastrear a las galaxias antiguas los investigadores midieron el desplazamiento al rojo entre 11 y 13. Los nombres de ambas galaxias retoman el del estudio mediante el que se encontraron: GLASS-z11 y GLASS-z13. Los datos provienen del primer lote recopilado para este programa.
El desplazamiento a rojo es una medida que ayuda a conocer el estiramiento que ha tenido la luz mientras viaja por un universo en expansión. Mientras más grande es el desplazamiento, más largo ha sido el viaje de la luz, por lo tanto proviene de mucho más tiempo atrás en la historia del universo. Los desplazamientos al rojo entre 11 y 13 indican que se está observando la luz de objetos que existieron hace más de 13.4 mil millones de años, lo que apunta entre 300 y 400 millones de años después del Big Bang.
Por ahora el hallazgo no está confirmado. Los datos que ayudaron a descubrirlas provienen de la Cámara de Infrarrojo Cercano del Webb (NIRCam). Para confirmar sus edades y distancias habrá que analizar el espectro de cada galaxia. Para esto se debe medir la cantidad de luz en cada longitud de onda y determinar qué tipo de átomos y moléculas fueron las que alcanzaron ese desplazamiento al rojo.
Para la confirmación se recurrirá a otro instrumento del Webb: el Espectrógrafo de Infrarrojo Cercano (NIRSpec). El programa GLASS seguirá con su rastreo de candidatas a la galaxia más antigua. El área que abarca es enorme, consiste en 50 minutos de arco cuadrados; como referencia, la luna llena abarca 31 minutos de arco. Este es un primer acercamiento y se espera que el Webb ayude a encontrar más galaxias del inicio del universo.
GLASS-z11 y GLASS-z13 nos permiten conocer mejor al universo joven. Su presencia indica que las galaxias comenzaron a formarse rápidamente. También ofrecerán indicios sobre la formación de materia oscura poco después del Big Bang, apenas unos cientos de millones de años después.
Estas galaxias son pequeñas en comparación con nuestra Vía Láctea; sus diámetros van de los 3 mil a 4 mil 500 años luz, mucho menores a los 100 mil años luz de nuestra galaxia. A diferencia de otras galaxias antiguas que se conocían, su forma no es grumosa, GLASS-z11 muestra una forma alargada que podría ser una espiral, de ser así confirmaría que esta estructura galáctica se desarrolló muy rápido.
De acuerdo a la teoría de formación estelar, tanto GLASS-z11 como GLASS-z13 debieron haber crecido al fundirse con otras galaxias. Posiblemente llegaron a formar galaxias elípticas. Para este momento deben estar ya muy alejadas de nosotros, a más de 32 mil millones de años luz, desde donde es imposible observarlas con los telescopios actuales.
El artículo científico en que se describe a ambas galaxias fue enviado a la revista científica Astrophysical Journal Letters, mientras sigue su proceso de revisión es posible consultarlo en el repositorio arXiv.org.