El Telescopio Espacial James Webb ha detectado otra candidata para la galaxia más antigua jamás registrada… hasta ahora. CEERS 93316, sería el conjunto de estrellas masivas que existió cuando el universo tenía solo 250 millones de años. La investigación está disponible en el sitio de preimpresión arXiv.
Durante la última década, los astrónomos han hecho grandes progresos en el estudio de la evolución de las galaxias en el universo. Por ejemplo, descubrieron sistemas con un valor cosmológico de corrimiento al rojo de z de casi 11.
Los resultados de las observaciones de James Webb deberán expandir y complementar seriamente los conceptos cosmológicos actuales. Según muchos científicos, el telescopio nos podría revelar objetos hasta z=20.
En particular, el observatorio ya ha encontrado dos candidatas para batir récords de galaxias distantes en z=13–15. Esto es importante para determinar el momento del comienzo de la época de reionización, cuando la población de las primeras galaxias pudo reionizar hidrógeno en el medio interestelar e intergaláctico.
El trabajo
Ahora, un grupo de astrónomos de la Universidad de Edimburgo anunció el hallazgo de otra candidata a la galaxia más distante conocida. Este logro se realizó durante la búsqueda y estudio de galaxias en el rango de corrimiento al rojo z=8−15 en los datos fotométricos de cielo profundo observados por el instrumento NIRCam del James Webb.
Además se empleó el campo COSMOS, como parte del estudio terrestre UltraVISTA y el telescopio espacial Spitzer. En total, la muestra utilizada para el análisis contenía 55 galaxias con alto corrimiento al rojo, 44 de las cuales son nuevas.
En el trabajo, los científicos usaron el método de salto de Lyman. Este consiste en que un fotón caracterizado por una longitud de onda inferior a 91,2 nanómetros será completamente absorbido por hidrógeno gaseoso tanto en la galaxia distante observada como en la línea de visión del observador terrestre.
En consecuencia, se observará una ruptura en el espectro de la galaxia. Mediante conjuntos de filtros que operan en diferentes longitudes de onda, uno puede buscar galaxias en diferentes corrimientos al rojo.
La galaxia
El desplazamiento al rojo fotométrico de CEERS 93316 fue z=16,6±0,1. En otras palabras, cuando el universo tenía unos 250 millones de años. Al ser un resultado bastante inusual, los autores probaron otras explicaciones plausibles.
CEERS 93316 es relativamente grande, con una masa estelar estimada en 109 masas solares. La tasa de formación de estrellas en la galaxia se estima en 101,1 masas solares por año.
Por otro lado, el proceso de formación estelar comenzó en la galaxia entre 120 y 220 millones de años después del Big Bang (z = 18−26). Sin embargo, los investigadores no han encontrado evidencia de que el sistema tenga una población estelar inusual (con predominio de la población estelar III).
Si CEERS-93316 es una galaxia, probablemente no será la más distante de la historia por mucho tiempo. Incluso si CEERS-93316 no resulta ser una galaxia tan distante, no cabe duda que el Webb nos mostrará otro objeto que sí lo sea pronto.