James Webb detecta cúmulos estelares más antiguos del universo

El telescopio espacial James Webb revela cúmulos muy antiguos que contienen las estrellas más antiguas del universo

El potente telescopio fue diseñado para detectar las primeras estrellas y galaxias que se formaron poco después del Big Bang. Y ahora resulta que Webb puede estar cumpliendo esa promesa.

¿Recuerda la impresionante primera imagen en color del telescopio James Webb publicada a mediados de julio? Esta imagen de "campo profundo" mostraba miles de galaxias. Un equipo de investigadores canadienses ha enfocado ahora una de ellas, una galaxia que los investigadores han bautizado como Sparkler, situada a unos nueve mil millones de años luz. Y tras un análisis exhaustivo, esta galaxia resulta albergar un tesoro especial oculto.

La galaxia Sparkler

La galaxia Sparkler debe su nombre a los diminutos puntos amarillo-rojos "brillantes" que rodean la galaxia por todos sus lados (véase también la imagen inferior).

James Webb revela cúmulos de la galaxia Sparkler con estrellas más antiguas
Los investigadores estudiaron la galaxia Sparkler, que es claramente visible en la primera imagen de campo profundo de Webb, que se muestra en el cuadrado amarillo de esta imagen. Imagen: Agencia Espacial Canadiense con imágenes de la NASA, ESA, CSA, STScI; Mowla, Iyer et al. 2022.

La galaxia en sí misma destaca por su extraña y estirada forma. Pero los objetos circundantes que inspiraron su apodo llamaron especialmente la atención. Los investigadores plantean la hipótesis de que estas "chispas" son cúmulos estelares jóvenes y activos en los que se están formando nuevas estrellas, o bien cúmulos globulares antiguos. Los cúmulos globulares son antiguas colecciones de estrellas de la infancia de una galaxia y, por lo tanto, contienen importantes pistas sobre las primeras etapas de la formación, el crecimiento y la evolución galáctica.

Cúmulos globulares

En el estudio, los investigadores examinaron de cerca 12 de los objetos compactos. ¿Y qué descubrieron? Cinco de ellos no solo resultan ser cúmulos globulares, sino que se encuentran entre los cúmulos globulares más antiguos jamás descubiertos. Además, parecen contener millones de estrellas. Así que podría ser que estos cúmulos globulares alberguen algunas de las primeras y más antiguas estrellas creadas después del Big Bang. "El telescopio James Webb se construyó para detectar las primeras estrellas y galaxias y ayudarnos a entender el origen y la complejidad del universo", afirma la investigadora Lamiya Mowla. "Este descubrimiento en la primera imagen de 'campo profundo' de Webb ya proporciona una imagen detallada de la fase más temprana de la formación estelar, lo que realmente confirma la increíble potencia del telescopio".

Nuestra propia Galaxia

Por cierto, es bastante común que las galaxias contengan cúmulos globulares. Nuestra galaxia, la Vía Láctea, también cuenta con unos 150. Sin embargo, no se sabe exactamente cómo y cuándo se formaron estos densos cúmulos de estrellas. Los astrónomos saben que los cúmulos globulares pueden ser extremadamente antiguos, pero averiguar su edad exacta es todo un reto.

Determinación de la edad

Esto es un poco más fácil en el caso de la galaxia Sparkler. "Esto se debe a que esta galaxia está mucho más lejos que nuestra propia Vía Láctea", explica Mowla. "Por lo tanto, es más fácil determinar la edad de sus cúmulos globulares. Vemos esta galaxia tal y como era hace nueve mil millones de años, cuando el universo tenía solo 4500 millones de años. Se puede comparar con adivinar la edad de una persona basándose en su apariencia. Es fácil distinguir entre un niño de 5 y 10 años, pero es difícil distinguir entre uno de 50 y 55".

Lente de gravedad

Además, el sistema Sparkler también se ve ampliado por un factor de 100 debido a la llamada "lente gravitacional" (véase el recuadro). En este caso, la galaxia SMACS 0723 está en primer plano y distorsiona lo que hay detrás. Esta lente gravitacional también crea tres imágenes separadas de la galaxia Sparkler, lo que permite a los astrónomos estudiar esta galaxia en detalle.

Más información sobre las lentes de gravedad

Una lente gravitacional es una especie de lupa cósmica y curva la luz de los objetos lejanos. Supongamos que dos galaxias están, vistas desde la Tierra, una detrás de la otra. Una galaxia está a cinco mil millones de años luz de nuestro planeta, mientras que la otra está a ocho mil millones de años luz. La luz de la galaxia lejana pasa por la galaxia en primer plano y es desviada y posiblemente amplificada.

Cómo opera la lente de gravedad del telescopio espacial James Webb
Lentes de gravedad. Imagen: NASA, ESA y L. Calçada.

El estudio de la galaxia Sparkler pone de manifiesto el enorme potencial del telescopio James Webb. "Descubrir cúmulos globulares alrededor de una galaxia lejana en las primeras imágenes de James Webb es realmente increíble", dijo Kartheik Iyer. "Esto no habría sido posible con el Hubble". Hasta ahora, los astrónomos no podían observar adecuadamente los objetos compactos que rodean a la galaxia Sparkler con el telescopio Hubble. Pero gracias a la mayor resolución y sensibilidad de Webb, los diminutos puntos alrededor de la galaxia se hicieron visibles por primera vez.

Las expectativas son altas. Porque el próximo mes, Webb volverá sus ojos a otras cinco galaxias masivas. Y quién sabe lo que aprenderemos después sobre el universo gracias al telescopio.

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