Estas dos galaxias tienen propiedades que respaldan la imagen básica de la formación de galaxias descrita en la teoría del Big Bang
NASA / James Webb
Astrónomos de la Universidad Estatal de Pensilvania (Penn State, en inglés), en EE.UU., de conjunto con colegas internacionales del proyecto del Telescopio Espacial James Webb (JWST) para las observaciones ultraprofundas de NIRSpec y NIRCam antes de la época de la reionización (UNCOVER, por sus siglas en inglés), descubrieron la segunda y cuarta galaxias más distantes jamás vistas.
Una lente gravitacional al auxilio
El descubrimiento fue posible gracias a la gran ayuda de una enorme lente gravitacional en forma del cúmulo de galaxias conocido como Abell 2744, apodado cúmulo de Pandora, que se encuentra a unos 3.500 millones de años luz de nosotros. La inmensa gravedad del cúmulo deforma la estructura misma del espacio-tiempo lo suficiente como para magnificar la luz de galaxias más lejanas.
En cuestión de meses, el equipo UNCOVER redujo las 60.000 fuentes de luz que resaltaban en el cúmulo de Pandora a 700 candidatas para un estudio de seguimiento, ocho de las cuales pensaban que podrían estar potencialmente entre las primeras galaxias. “Teníamos una ventana muy pequeña a esta región y no observamos nada más allá de estas dos galaxias, a pesar de que JWST tiene capacidad”, comentó Joel Leja, profesor en Penn State y miembro de UNCOVER. “Eso podría significar que las galaxias simplemente no se formaron antes de ese momento y que no vamos a encontrar nada más lejos”.
NASA / James Webb
Muy corridas al rojo
Las galaxias, denominadas UNCOVER z-13 y UNCOVER z-12, constituyen dos de las galaxias con mayor corrimiento al rojo jamás observadas, lo que proporcionan una prueba directa crítica de su lejanía. A casi 33 mil millones de años luz de distancia, estas galaxias increíblemente distantes ofrecen información sobre cómo podrían haberse formado las primeras galaxias. Los investigadores señalaron que las nuevas galaxias tienen forma de un maní y una bola esponjosa. También precisaron que son más grandes que las otras tres galaxias confirmadas, que a esta distancia aparecen en las imágenes como puntos rojos.
“Se sabe muy poco sobre el universo temprano, y la única manera de aprender sobre esa época y probar nuestras teorías sobre la formación y el crecimiento de las galaxias tempranas es con estas galaxias tan distantes”, explicó Bingjie Wang, de Penn State, quien dirigió la investigación. “Antes de nuestro análisis, conocíamos solo tres galaxias confirmadas a esta distancia extrema. El estudio de estas nuevas galaxias y sus propiedades ha revelado la diversidad de galaxias en el universo temprano y cuánto hay que aprender de ellas”, agregó.
Extremadamente lejanas
El equipo de investigación estima que la luz detectada por el JWST fue emitida por las dos galaxias cuando el universo tenía unos 330 millones de años y viajó unos 13,4 mil millones de años luz para llegar al JWST. Pero, dijeron los investigadores, las galaxias están actualmente a casi 33 mil millones de años luz de la Tierra debido a la expansión del universo durante este tiempo. “La luz de estas galaxias es antigua, aproximadamente tres veces más antigua que la Tierra”, expuso Leja.
“Estas galaxias primitivas son como faros, con luz irrumpiendo a través del muy delgado gas de hidrógeno que formó el universo primitivo. Solo por su luz podemos comenzar a comprender la física exótica que gobernaba la galaxia cerca del amanecer cósmico”, añade Leja. El artículo que describe estas galaxias fue publicado, este lunes, en Astrophysical Journal Letters.