JWST revela una química compleja inesperada en una galaxia primigenia
Por: Niranjana Rajalakshmi, Universidad de Arizona.
10 de marzo de 2025
Imagen infrarroja del telescopio espacial James Webb de la NASA fue tomada por la cámara de infrarrojo cercano a bordo para el programa JADES (Advanced Deep Extragalactic Survey) del JWST. Crédito de la imagen: NASA, ESA, CSA, STScI, Brant Robertson (UC Santa Cruz), Ben Johnson (CfA), Sandro Tacchella (Cambridge), Marcia Rieke (Universidad de Arizona), Daniel Eisenstein (CfA), Phill Cargile (CfA).
Los astrónomos de la Universidad de Arizona han aprendido más sobre una galaxia sorprendentemente madura que existió cuando el universo tenía poco menos de 300 millones de años, apenas el 2% de su edad actual. La galaxia, observada por el telescopio espacial James Webb (JWST) de la NASA, denominada JADES-GS-z14-0, es inesperadamente brillante y químicamente compleja para un objeto de esta era primordial, dijeron los investigadores. Esto proporciona una visión poco común del capítulo más temprano del Universo.
Los hallazgos, publicados en la revista Nature Astronomy, se basan en el descubrimiento anterior de los investigadores, informado en 2024, de JADES-GS-z14-0 como la galaxia más distante jamás observada. Si bien el descubrimiento inicial estableció la distancia récord de la galaxia y su brillo inesperado, esta nueva investigación profundiza en su composición química y estado evolutivo. El trabajo se realizó como parte del JWST Advanced Deep Extragalactic Survey, o JADES, un importante programa del Webb diseñado para estudiar galaxias distantes.
“No se trató simplemente de un tropiezo con algo inesperado”, dijo Kevin Hainline, coautor del nuevo estudio y profesor asociado de investigación en el Observatorio Steward de la Universidad de Alberta. El estudio fue diseñado deliberadamente para encontrar galaxias distantes, pero ésta rompió los récords del equipo de maneras que no anticiparon: era intrínsecamente brillante y tenía una composición química compleja que era totalmente inesperada en una etapa tan temprana de la historia del Universo.
El equipo de investigación utilizó varios instrumentos a bordo del JWST, incluida la cámara de infrarrojo cercano o NIRCam, y el instrumento de infrarrojo medio (MIRI). Este último instrumento reveló algo extraordinario: cantidades significativas de oxígeno. En astronomía, cualquier cosa más pesada que el helio se considera un “metal”, dijo Helton.
Estos metales requieren generaciones de estrellas para producirse. El Universo primitivo contenía solo hidrógeno, helio y trazas de litio. Pero el descubrimiento de oxígeno sustancial en la galaxia JADES-GS-z14-0 sugiere que la galaxia había estado formando estrellas durante posiblemente 100 millones de años antes de que fuera observada.
Para producir oxígeno, la galaxia debe haber comenzado muy temprano, porque habría tenido que formar una generación de estrellas, dijo George Rieke, profesor de astronomía y autor principal del estudio. Esas estrellas deben haber evolucionado y explotado como supernovas para liberar oxígeno al espacio interestelar, a partir del cual se formarían y evolucionarían nuevas estrellas. El hallazgo sugiere que la formación de estrellas comenzó incluso antes de lo que los científicos creían, lo que retrasa la línea de tiempo de cuándo podrían haberse formado las primeras galaxias después del Big Bang.
La existencia de una galaxia tan desarrollada en una etapa tan temprana de la historia cósmica sirve como un poderoso caso de prueba para los modelos teóricos de formación de galaxias. A medida que los humanos adquieren la capacidad de observar y comprender directamente las galaxias que existieron durante la infancia del universo, pueden obtener conocimientos cruciales sobre cómo el Universo evolucionó desde elementos simples hasta la química compleja necesaria para la vida tal como la conocemos.
Fuente:
https://phys.org/news/2025-03-webb-reveals-unexpected-complex-chemistry.html