Utilizando datos científicos del telescopio espacial James Webb, un equipo internacional de investigadores ha descubierto las que serían las primeras galaxias tras el ‘Big Bang’ confirmadas hasta el momento.
Según dice la publicación en el blog de NASA, «la luz de estas galaxias ha tardado unos 13.400 millones de años en llegar hacia nosotros, ya que estas galaxias se remontan a unos 400 millones de años tras el Big Bang, cuando nuestro Universo sólo tenía el 2% de su edad actual«.
Investigaciones previas utilizando los datos del Webb arrojaban candidatos para galaxias en épocas jóvenes del Universo, y ahora estos objetivos se han confirmado mediante la obtención de observaciones espectroscópicas, revelando patrones característicos y distintivos en los rastros de luz proveniente de estas galaxias débilmente visibles.
«Fue crucial demostrar que estas galaxias, de hecho, habitan el universo temprano. Es muy posible que las galaxias más cercanas se hagan pasar por galaxias muy distantes«
ha señalado la astrónoma y coautora Emma Curtis-Lake de la Universidad de Hertfordshire, en la publicación de NASA.
Además, dijo que «ver el espectro revelado como esperábamos, confirmando que estas galaxias están en el verdadero borde de nuestra vista, ¡algunas más lejos de lo que Hubble podía ver! Es un logro tremendamente emocionante para la misión«.
Las observaciones son resultado de los dos de los instrumentos científicos a bordo del JWST, la Cámara de Infrarrojo Cercano (NIRCam) y el Espectrógrafo de Infrarrojo Cercano (NIRSpec), motivadas por la investigación de galaxias más débiles y tempranas.
La región observada por unos 10 días es 15 veces más grande que las imágenes infrarrojas más profundas del Hubble, pero es aún más profunda y nítida en estas longitudes de onda. La imagen captura un tamaño parecido al de un humano desde 1,6 km de distancia, sin embargo, está repleta de alrededor de 100 mil galaxias, cada una encapsulada a miles de millones de años en el pasado.
«Por primera vez, hemos descubierto galaxias solo 350 millones de años después del Big Bang, y podemos estar absolutamente seguros de sus fantásticas distancias»
ha declarado el coautor Brant Robertson, miembro del equipo científico de NIRCam, de la Universidad de California
Añadió que, «encontrar estas galaxias tempranas en imágenes tan increíblemente hermosas es una experiencia especial»
A partir de estas imágenes, las galaxias en el universo temprano se pueden distinguir por un aspecto en sus colores de múltiples longitudes de onda, en ellas se observa cómo se estira la luz a medida que se expande el universo, y la luz de estas jóvenes galaxias se ha estirado a un factor de hasta 14. Los astrónomos buscan galaxias débiles que sean visibles en el infrarrojo, pero que la luz se corte abruptamente en una longitud de onda crítica.
Posteriormente utilizaron el instrumento NIRSPEC, en un período de observación de tres días, con un total de 28 horas de recopilación de datos. El equipo recolectó luz de 250 galaxias débiles, lo que permitió a los astrónomos estudiar patrones impresos en el espectro por los átomos en cada galaxia, ello produjo una medición precisa del desplazamiento al rojo de cada galaxia y reveló las propiedades del gas y estrellas de estas galaxias.
«Estos son, con mucho, los espectros infrarrojos más débiles jamás tomados. Revelan lo que esperábamos ver: una medición precisa de la longitud de onda de corte de la luz debido a la dispersión del hidrógeno intergaláctico«
afirmó el astrónomo y coautor Stefano Carniani de la Scuola Normale Superiore
Cuatro de las galaxias estudiadas son especialmente particulares, ya que se reveló que se encontraban en una época temprana sin precedentes. Los resultados proporcionan una conformación espectroscópica de que estas cuatro galaxias se encuentran en desplazamientos al rojo superior a 10, incluidas dos con un desplazamiento al rojo de 13. Lo anterior corresponde a una época en el que el Universo tenía unos 330 millones de años, abriendo una nueva frontera en la búsqueda de galaxias lejanas. Estas galaxias son extremadamente débiles por su gran distancia de nosotros. Los astrónomos ahora pueden explorar sus propiedades, gracias a las capacidades del Webb.
«Es difícil entender las galaxias sin comprender los períodos iniciales de su desarrollo. Al igual que con los humanos, gran parte de lo que sucede más tarde depende del impacto de estas primeras generaciones de estrellas. Tantas preguntas sobre las galaxias han estado esperando la oportunidad transformadora del Webb, y estamos encantados de poder desempeñar un papel en la revelación de esta historia»
explicó el astrónomo Sandro Tacchella, de la Universidad de Cambrigde y coautor.
