El telescopio espacial James Webb detecta las primeras galaxias
No hay mucho que ver, solo una pequeña mancha roja con el nombre bastante peculiar JADES-GS-z13-0.
Pero este punto débil, fotografiado por el Telescopio Espacial James Webb, es la «galaxia más lejana» hasta ahora confirmada por la medición del patrón oro.
Estamos viendo esta colección de estrellas tal como fue solo 325 millones de años después del Big Bang.
En pocas palabras, si el Universo tiene 13.800 millones de años, eso significa que estamos observando JADES-GS-z13-0 cuando el cosmos tenía solo el 2% de su edad actual.
La luz de esta gota ha estado viajando hacia nosotros durante mucho, mucho tiempo.
«Estoy realmente impresionada e increíblemente agradecida de ser parte de este momento», dijo la Dra. Emma Curtis-Lake, quien forma parte del equipo internacional que detalles publicados del descubrimientoel viernes.
La importancia no pasa desapercibida para el astrónomo de la Universidad de Hertfordshire, Reino Unido.
Nuestra «galaxia distante» anterior fue detectada por el telescopio predecesor de Webb, el veterano Observatorio Espacial Hubble. Espió al igualmente extraño GN-z11. Esta galaxia se vio un poco más cerca de nosotros, en un momento en que el Universo tenía solo 400 millones de años.
Pero el gran problema aquí es que el bastón realmente ha pasado del Hubble a James Webb, de un Gran Telescopio al Próximo Gran Telescopio, mientras los científicos buscan rastrear la época más temprana de formación estelar.
De hecho, al observatorio Webb lanzado recientemente por la agencia espacial estadounidense Nasa se le encomendó el objetivo principal de encontrar las primeras estrellas para iluminar el cosmos.
JADES-GS-z13-0 no es del todo de esa época, pero nos estamos acercando bastante.
Ahí es cuando una mano se levanta para preguntar: ¿Pero no hubo informes de avistamientos del Verano de Webb que están aún más lejos que JADES-GS-z13-0?
La respuesta es – «tal vez», y la incertidumbre radica en la diferencia entre las técnicas utilizadas para determinar la distancia.
Los astrónomos utilizarán el término «corrimiento al rojo» para describir distancias.
Es básicamente una medida de cómo la luz de una galaxia distante se ha estirado a longitudes de onda más largas por la expansión del Universo.
Cuanto mayor es la distancia, mayor es el tramo, lo que da un mayor número de corrimiento al rojo (la galaxia JADES tiene un corrimiento al rojo de 13,2; la pista está en el nombre).
Los científicos pueden obtener estimaciones razonablemente buenas al estudiar, en términos generales, el brillo y el color de sus objetivos utilizando algunos filtros específicos en su cámara. Esta técnica se llama fotometría.
Grandes saltos distintivos o «rupturas» en el espectro de una galaxia pueden hacerla más brillante y más oscura en diferentes filtros y dar una indicación de su distancia.
Sin embargo, es solo una guía y no siempre es confiable.
Si hay mucho polvo en una galaxia, puede hacer que el objeto parezca más rojo y mucho más lejos de lo que realmente está.
Para obtener la mejor medición, los astrónomos prefieren usar la espectroscopia, una técnica más detallada en la que la señal de luz se divide en las longitudes de onda que la componen.
Esto les permite comprender mejor dónde están las «rupturas» en el espectro de la galaxia y también ver las líneas de emisión de elementos como el hidrógeno, el oxígeno y el neón.
La comparación de sus longitudes de onda medidas con las conocidas de los experimentos de laboratorio da una indicación directa del estiramiento de la luz y, por lo tanto, del corrimiento al rojo y la distancia.
JADES-GS-z13-0 y GN-z11 se confirmaron mediante espectroscopia, el enfoque de referencia. Los números de corrimiento al rojo más altos que puede haber visto en los últimos meses se basan en la fotometría.
Es un trabajo duro en todos los sentidos. Los objetivos parecen extremadamente débiles incluso para Webb y su espejo gigante de 6,5 m de ancho.
El Dr. Curtis-Lake y sus colegas de JADES (JWST Advanced Deep Extragalactic Survey) pasaron horas recopilando un mosaico de imágenes en un antiguo campo de visión del Hubble.
«Es un pedazo de cielo increíblemente pequeño, el equivalente a ver el ojo de la Reina en una moneda de una libra sostenida con el brazo extendido», dijo el Dr. Renske Smit de la Universidad John Moores de Liverpool. . «Pero en este parche, Webb ve decenas de miles de galaxias».
El nuevo telescopio espacial lleva un espectrómetro de infrarrojo cercano increíblemente potente (NIRSpec) proporcionado por la Agencia Espacial Europea. El trabajo de NIRSpec es realizar un análisis detallado de las señales de luz débiles.
Utiliza una notable variedad de contraventanas, una colección de 250,000 puertas diminutas, cada una de unos pocos cabellos humanos de ancho, para seleccionar objetos para el estudio.
Dentro del «Ojo de la Reina», el equipo eligió a 250 candidatas prometedoras, cuatro de las cuales resultaron estar a distancias prodigiosas.
JADES-GS-z13-0 fue el más lejano, pero JADES-GS-z12-0, JADES-GS-z11-0 y JADES-GS-z10-0 no estaban tan lejos.
«Esto es para lo que se diseñó JWST y el instrumento NIRSpec de fabricación europea es el corazón», comentó el profesor Mark McCaughrean, asesor científico jefe de Esa.
«La búsqueda de la ‘primera luz’ en el Universo requiere un gran telescopio espacial frío y una cámara infrarroja sensible para identificar cosas que podrían ser galaxias tenues que se forman solo unos cientos de millones de años después del Big Bang.
«Pero hay mucho heno y no muchas agujas, por lo que hay que mirar muchos candidatos, distribuir la pequeña cantidad de luz de cada uno en un espectro y usar trazadores reveladores para ver si tienen la distancia correcta. y la edad. Al poder examinar efectivamente cientos de objetivos a la vez, NIRSpec trae una especie de imán cósmico al pajar», dijo a BBC News.
