(CNN) — El Telescopio Espacial James Webb detectó una de las primeras galaxias formadas después del Big Bang, unos 350 millones de años después del comienzo del universo.
La galaxia, llamada GLASS-z12, y otra galaxia formada unos 450 millones de años después del Big Bang, fueron descubiertas durante el verano, poco después de que el poderoso observatorio espacial comenzara sus observaciones infrarrojas del cosmos.
La capacidad de Webb para mirar más profundamente en el universo que otros telescopios revela aspectos previamente ocultos del universo, incluidas galaxias sorprendentemente distantes como estos dos descubrimientos.
Este descubrimiento podría cambiar la forma en que los astrónomos entienden la formación de galaxias y estrellas en los primeros días del universo.
«Con Webb, nos sorprendió encontrar la luz estelar más distante que nadie había visto, solo días después de que Webb publicara sus primeros datos», dijo el astrónomo investigador del Instituto de Tecnología de Massachusetts, Rohan Naidu, en un comunicado de prensa. Naidu fue el autor principal de un estudio de noviembre publicado en The Astrophysical Journal Letters.
Anteriormente, la primera galaxia observada fue GN-z11, que existió 400 millones de años después del Big Bang y fue detectada por el Telescopio Espacial Hubble en 2016.
“Tan pronto como comenzamos a tomar datos, descubrimos que había muchas más galaxias distantes de lo que esperábamos”, dijo Tommaso Treu, investigador principal del programa científico GLASS-JWST Early Release y profesor de la Universidad de California en Los Ángeles.
«De alguna manera, el universo logró formar galaxias más rápido y antes de lo que pensábamos. Solo unos cientos de millones de años después del Big Bang, ya había muchas galaxias. JWST ha abierto una nueva frontera, acercándonos a comprender cómo sucedió todo». comenzó. Y recién comenzamos a explorarlo «, dijo Treu, coautor de un estudio de octubre en The Astrophysical Journal Letters.
Los dos estudios de revistas destacaron estos hallazgos realizados durante la Encuesta espacial amplificada por lentes Grism, también conocida como GLASS, y la Encuesta científica de liberación temprana de evolución cósmica, o CEERS.
Cambio de línea de tiempo para la formación temprana de galaxias
Las primeras galaxias descubiertas en esta nueva frontera cósmica son sorprendentes e inusuales para los astrónomos en muchos sentidos, dijo Treu.
Ambas galaxias tienen forma de esfera o disco, y son solo un pequeño porcentaje del tamaño de la Vía Láctea. Ambas galaxias están increíblemente distantes, pero también son estrellas extremadamente brillantes y de formación muy rápida.
Los resultados de la investigación sugieren que las galaxias pueden haber comenzado a aparecer en el universo solo 100 millones de años después del Big Bang, que ocurrió hace 13.800 millones de años. Esta línea de tiempo desafía las teorías de los astrónomos sobre cómo y cuándo se formaron las primeras galaxias.
El universo primitivo era caótico y desordenado, pero la estructura de las dos galaxias parece tranquila y ordenada, dijo Erica Nelson, profesora asistente de astrofísica en la Universidad de Colorado en Boulder, coautora del estudio de noviembre.
La cantidad de brillo en las dos galaxias ha desconcertado a los científicos. Una posibilidad es que las galaxias fueran masivas y contuvieran muchas estrellas de baja masa, lo cual es similar a los tipos de galaxias que se formaron más tarde en el universo.
O podría sugerir lo contrario: galaxias más pequeñas con menos estrellas pero extremadamente brillantes. Durante mucho tiempo se ha teorizado que estos objetos brillantes, llamados estrellas de la población III, son las primeras estrellas nacidas en el cosmos.
Las primeras estrellas en el universo habrían estado ardiendo con calor y compuestas solo de hidrógeno y helio. Las estrellas posteriores contienen elementos más pesados que se crearon cuando explotaron las primeras estrellas. Hasta ahora, nunca se ha visto ninguna estrella de población III en nuestro universo local.
Pero los telescopios capaces de mirar hacia el universo distante, mirando efectivamente hacia atrás en el tiempo, algún día pueden ver las primeras estrellas de Población III. La mayor de las dos galaxias, GLASS-z12, podría incluso contener estrellas de Población III, dijo Adriano Fontana, miembro del equipo GLASS-JWST y coautor del estudio de octubre.
Detección de luz invisible al ojo humano
Los nuevos hallazgos en las dos galaxias podrían significar que hay otras galaxias brillantes esperando ser encontradas en el universo distante.
Las estimaciones de distancia de la galaxia se basan en la detección infrarroja de Webb. Las observaciones espectroscópicas de seguimiento pueden confirmar cuánto tiempo se ha extendido su luz por el universo, así como la tasa de formación de estrellas en cada galaxia y los elementos que contenían esas estrellas.
El espectrógrafo de infrarrojo cercano de Webb capturará datos que podrían conducir a esta información.
“Estos avistamientos te dejarán boquiabierto. Es un capítulo completamente nuevo en la astronomía. Es como una excavación arqueológica, y de repente encuentras una ciudad perdida o algo que no conocías. Es simplemente asombroso”, dijo Paola Santini, investigadora del Observatorio Astronómico del Instituto Nacional de Astrofísica en Roma, quien fue coautora del estudio de octubre.
El Telescopio Webb entró en su quinto mes de operaciones científicas y se descubrió que era más poderoso y capturaba imágenes más nítidas que las expectativas previas al lanzamiento, dijo la Dra. Jane Rigby, Científica del Proyecto de Operaciones Webb en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland.
«Estas galaxias de las que estamos hablando son brillantes», dijo Rigby. “Se escondían justo por debajo de los límites de lo que Hubble podía hacer. Simplemente estaban allí esperándonos. Solo teníamos que volvernos un poco más rojos e ir más lejos de lo que Hubble podía hacer. »
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