EL Telescopio espacial James Webb (JWST) ha descubierto un puñado de posibles galaxias que podrían estar entre las más antiguas que jamás hayan existido.
Situado a 13.600 millones de años luz de distancia y apenas 200 millones de años después del gran explosiónLas cinco galaxias candidatas son las más antiguas jamás detectadas y probablemente estén entre las primeras en formarse en el universo antiguo.
Si las observaciones posteriores lo confirman, las galaxias antiguas ofrecerán a los astrónomos una prueba de su mejor teorías de la formación de galaxias así como información única sobre cómo la materia se fusionó por primera vez en todo el cosmos. Los investigadores publicaron sus resultados el 26 de noviembre en el base de datos de preimpresión arXivpor lo tanto, aún no han sido revisados por pares.
«Bajo el paradigma estándar de formación de estructuras, las mismas fluctuaciones primordiales que dieron lugar a puntos calientes y fríos en el fondo cósmico de microondas (CMB) eventualmente crecerán, colapsarán y formarán las primeras galaxias en el amanecer cósmico, marcando el comienzo de la era de la Primera luz”, escribieron los investigadores en su estudio.
«Estas primeras galaxias permanecieron fuera de nuestro rango de observación durante décadas», agregaron. Sin embargo, el JWST cambió las reglas del juego.
Los cosmólogos estimaron anteriormente que los primeros cúmulos de estrellas comenzaron a fusionarse y formar galaxias apenas unos cientos de millones de años después del Big Bang.
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Luego, apenas entre 1.000 y 2.000 millones de años de vida del universo, las teorías actuales sugieren que estas primeras protogalaxias alcanzaron la adolescencia y evolucionaron hasta convertirse en galaxias enanas que se devoraron entre sí para convertirse en galaxias como la nuestra.
Pero es difícil determinar el momento exacto de este proceso y la velocidad a la que ocurrieron las primeras etapas, porque la luz de estas galaxias es muy débil y la expansión del universo ha estirado (o desplazado hacia el rojo) enormemente sus longitudes de onda en el espectro infrarrojo.
A diferencia de su predecesor, el Telescopio Espacial Hubble, el JWST puede detectar luz en el espectro infrarrojo, lo que le da acceso al telescopio a las primeras etapas del universo. Pero la luz de las primeras eras de nuestro universo es todavía demasiado débil para ser detectada por sí sola.
Para solucionar este problema, los investigadores detrás de las nuevas observaciones, llevadas a cabo como parte del proyecto Galactic Legacy Infrarrojo Midplane Survey Extraordinary (GLIMPSE), aprovecharon un fenómeno conocido como lentes gravitacionales para amplificar la luz distante de estas primeras galaxias.
Como señaló Einstein en su teoría de la relatividad generalLa gravedad es la curvatura y distorsión del espacio-tiempo en presencia de materia y energía. Este espacio curvo, a su vez, dicta cómo se mueven la energía y la materia.
Esto significa que, aunque la luz viaja en línea recta, la gravedad puede doblarla y magnificarla. En este caso, la galaxia Abell S1063 se encuentra entre la región que eligieron estudiar y nuestro sistema solar, enfocando la luz de la primera galaxia para que pueda ser vista por telescopios.
Al apuntar el JWST a esta región del espacio curvo y recoger lentamente la luz que irradia detrás de él, los astrónomos llevaron el telescopio al límite de sus capacidades, captando los primeros resplandores tenues de las primeras galaxias.
Si se confirma con más estudios, estas galaxias candidatas serán más jóvenes que la primera galaxia confirmadaJADES-GS-z14-0, tiene aproximadamente 90 millones de años, lo que los sitúa entre los primeros que se formaron. Y el hecho de que todos hayan sido encontrados en la misma región del cielo sugiere que podría haber muchos más.
Entonces, ¿cómo es posible que tales galaxias crezcan tan rápidamente? Las respuestas al misterio cósmico siguen siendo difíciles de alcanzar, pero es poco probable que lo sean. destrozar nuestra comprensión actual de la cosmología. En cambio, los astrónomos están jugando con explicaciones que incluyen la aparición antes de lo esperado de agujeros negros gigantes, la retroalimentación de explosiones de supernovas o incluso la influencia de energía oscura para explicar la rápida formación de estrellas en su interior.
