El Observatorio Espacial James Webb, o solo «James Webb» para los amigos, ya ha comenzado a dar sus primeros resultados sobre galaxias. Un equipo de astrónomos ha descubierto dos candidatos para galaxias muy distantes, una de las cuales podría ser la más lejana jamás detectada. La preimpresión del trabajo está disponible en arXiv.org.
La cuestión de cuándo y cómo se formaron las primeras galaxias sigue siendo uno de los principales problemas de la cosmología y astronomía extragaláctica moderna. Hasta hace poco dos galaxias se consideraban las candidatas más distantes: GN-z11, que existió cuando el universo tenía unos 420 millones de años y HD1, que existió a los 330 millones de años.
Los telescopios espaciales Hubble y Spitzer jugaron un papel importante en la búsqueda de galaxias distantes sin precedentes. Pero aún con su ayuda era casi imposible buscar galaxias con corrimientos al rojo z mayores a 12. Mientras mayor el valor “z”, más lejana la fuente de luz.
Ahora, con el inicio del programa científico del Observatorio James Webb, los astrónomos pudieron buscar galaxias con grandes valores de z. También tienen la oportunidad de realizar sus estudios de ondas múltiples utilizando datos de otros telescopios terrestres y espaciales.
Galaxias descubiertas
Los investigadores dirigidos por Rohan P. Naidu del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian publicaron los primeros resultados de una búsqueda de fuentes de radiación particularmente brillantes en z mayor que 10. Para eso emplearon la información de los datos fotométricos de dos campos de cielo profundo observados por James Webb.
El área total de las secciones del cielo analizadas es de 49 minutos de arco cuadrado, y la profundidad de observación varía entre 28,6 y 29,4 magnitudes. Además, abarcó el rango de longitud de onda de 1 a 5 micrómetros.
La búsqueda arrojó dos interesantes candidatas a galaxias de los campos celestes de GLASS. El valor de corrimiento al rojo para GLASS-z13 es z=13.1, y para GLASS-z11 es 10.9. Las fuentes tienen una magnitud ultravioleta absoluta de −21 y son 2,5 magnitudes más tenues que la galaxia HD1.
Ambas tienen una masa estelar de 109 masas solares, comparable a GN-z11, con propiedades esperadas para galaxias en z mayor que 10. Los radios efectivos de GLASS-z13 y GLASS z-11 se estiman en 1630 años luz y 2300 años luz respectivamente, suponiendo que tengan estructuras de disco.
Importancia
Las galaxias candidatas encontradas imponen nuevas restricciones a la evolución de las galaxias en la era del Universo primitivo. Los autores señalan que el descubrimiento de GN-z11 no fue solo una cuestión de suerte.
Asimismo, existe una población de fuentes ultravioleta con una eficiencia de formación estelar muy alta, capaz de aumentar la masa a más de 109 masas solares a z mayor que 10. Sin embargo, hasta el momento, las galaxias detectadas siguen siendo candidatas y deberán ser confirmadas por futuras observaciones espectroscópicas del James Webb.
Eso sí, toca esperar que en los próximos años, el título de «la galaxia más distante» cambie constantemente. Lo cual, son buenas noticias para la ciencia.