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El récord de la galaxia más lejana se acaba de romper de nuevo, ahora solo 250 millones de años desp

Imágenes de sellos postales de CEERS-93316 de sus respectivos filtros JWST NIRCam (cámara de infrarrojo cercano) (F115W, F150W, F200W, F277W, F356W y F444W). Crédito: Donnan et al. (2022)

En un estudio reciente presentado a Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, un equipo de investigación colaborativa ha utilizado el primer conjunto de datos del Telescopio Espacial James Webb (JWST) descubriendo una galaxia candidata, CEERS-93316, que se formó aproximadamente 250 millones de años después del Big Bang, que también estableció un nuevo récord de corrimiento al rojo de z = 16.7. Este hallazgo es extremadamente intrigante, ya que demuestra el poder de JWST, que solo comenzó a enviar su primer conjunto de datos hace unas semanas. CEERS significa Cosmic Evolution Early Release Science Survey, y fue creado específicamente para imágenes con JWST.

“Las últimas semanas han sido surrealistas, viendo todos los récords que se mantuvieron durante mucho tiempo con el Hubble ser rotos por JWST”, dice la doctora Rebecca Bowler, quien es becaria Ernest Rutherford en la Universidad de Manchester, y coautora del estudio. “Encontrar un candidato a galaxia z = 16.7 es una sensación increíble, no era algo que esperábamos de los primeros datos”.


Este nuevo estudio hace referencia a una docena de estudios previos que han medido objetos hasta desplazamientos al rojo z ~ 10 utilizando una mezcla de observaciones terrestres y con el Telescopio Espacial Hubble y el Telescopio Espacial Spitzer.

“Es sorprendente haber encontrado un candidato a galaxia tan distante ya con Webb, dado que este es solo el primer conjunto de datos”, dice Callum Donnan, estudiante de doctorado en la Universidad de Edimburgo y autor principal del estudio. “Es importante tener en cuenta que para estar seguro del corrimiento al rojo, la galaxia necesitará observaciones de seguimiento utilizando espectroscopia. Es por eso que nos referimos a ella como una galaxia candidata”.

El estudio determinó que CEERS-93316 no puede ser una estrella de baja masa o un núcleo galáctico activo sin obstrucciones basado en datos de imágenes de NIRCam (Cámara de Infrarrojo Cercano), que es el generador de imágenes principal de JWST. Dado que CEERS-93316 podría tener solo 250 millones de años, un objetivo para los cosmólogos es saber qué está sucediendo en galaxias tan jóvenes, y tan pronto después del Big Bang.

“Después del Big Bang, el Universo entró en un período conocido como la edad oscura, un tiempo antes de que nacieran las estrellas”, explica el Dr. Bowler. “Las observaciones de esta galaxia retrotraen las observaciones a la época en que creemos que se estaban formando las primeras galaxias que existían. Ya hemos encontrado más galaxias en el Universo muy temprano de lo que predijeron las simulaciones por computadora, por lo que claramente hay muchas preguntas abiertas sobre cómo y cuándo se formaron las primeras estrellas y galaxias”.

Dado este increíble hallazgo en solo el primer conjunto de datos de JWST, es intrigante pensar cuánto en el universo puede ver este telescopio espacial que rompe récords, y si puede ver el Big Bang en sí.

“En principio, JWST puede detectar galaxias con desplazamientos al rojo superiores a 20, menos de 200 millones de años después del Big Bang”, explica Bowler. “Estas galaxias probablemente serán extremadamente difíciles de encontrar, pero la detección de CERRS 93316 nos da la esperanza de que puedan existir. ¡Mira este espacio!”.

“El fenómeno más distante observado es el fondo cósmico de microondas (CMB), que es el ‘resplandor’ del Big Bang”, explica Donnan. “La luz del CMB proviene de aproximadamente 400.000 años después del Big Bang y ha sido observada por varios instrumentos a lo largo de los años, especialmente el satélite Planck que se lanzó en 2009. Webb no podrá ver tan atrás como eso, pero es capaz de sondear las primeras etapas de la formación de galaxias”.

Si bien Donnan y Bowler declararon que no hay más observaciones planeadas para CEERS-93316, tienen la esperanza de que las haya en el futuro.

El corrimiento al rojo es parte de lo que se conoce como el efecto Doppler, que los astrónomos utilizan para medir distancias en el universo. Un ejemplo frecuente para demostrar el efecto Doppler es el cambio en el tono de la onda de sonido a medida que un objeto fuerte viaja hacia usted y luego se aleja de usted, a menudo por una ambulancia u otro vehículo de primera respuesta. Las ondas sonoras a medida que el objeto viaja hacia ti se conocen como blueshift, mientras que lo contrario se llama redshift. Este nuevo estudio que establece un nuevo récord de corrimiento al rojo significa que los científicos han medido el objeto más lejano del universo hasta la fecha.

Más información: C. T. Donnan et al, The evolution of the galaxy UV luminosity function at redshifts z ~ 8-15 from deep JWST and ground-based near-infrared imaging. arXiv:2207.12356v1 [astro-ph. GA], arxiv.org/abs/2207.12356

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