mayo 30, 2023

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En aquel entonces, galaxias bebés. A continuación, ¿un cúmulo de galaxias supermasivo?

Al igual que los exploradores de baloncesto que ven a un adolescente esbelto y alto, los astrónomos que utilizan el telescopio espacial James Webb informaron recientemente que identificaron un grupo pequeño y cautivador de galaxias jóvenes cerca del amanecer de los tiempos. Los científicos dicen que estas galaxias podrían convertirse en uno de los cúmulos de masa más grandes del universo, una colección masiva de miles de galaxias y billones de estrellas.

Las siete galaxias que identificaron se remontan a un momento de hace 13 mil millones de años, solo 650 millones de años después del Big Bang.

«De hecho, este puede ser el sistema más masivo en todo el universo en ese momento», dijo Takahiro Morishita, astrónomo del Centro de Procesamiento y Análisis Infrarrojo de Caltech. Describió el cúmulo primario como la entidad más externa y, por lo tanto, la más cercana jamás observada. El Dr. Morishita fue el autor principal de un informe publicado sobre este descubrimiento. Lunes en Astrophysical Journal Letters.

El informe de los científicos es el resultado de un esfuerzo mayor conocido como Estudio espacial amplificado por lentes Grism, que fue organizado por Tommaso Treu, un astrónomo de la Universidad de California en Los Ángeles, para recolectar los primeros resultados científicos del telescopio Webb.

El telescopio se puso en órbita alrededor del sol el día de Navidad de 2021. Con sus detectores infrarrojos y su espejo principal de 21 pies de ancho en auge, es perfecto para observar los primeros años del universo. A medida que el universo se expande, las galaxias muy distantes en el espacio y el tiempo se alejan de la Tierra tan rápido que la mayor parte de la luz visible y la información sobre ellas se ha desbordado en longitudes de onda infrarrojas invisibles, como sirenas que bajan de tono.

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En su primer año, la Web ya ha recuperado una gran cantidad de galaxias brillantes y los agujeros negros masivos que se formaron solo unos cientos de millones de años después del Big Bang.

El Telescopio Espacial Hubble ha descubierto la más joven de las galaxias más pequeñas a lo largo de los años como puntos rojos de luz, visibles a una distancia tan grande solo porque son magnificados por la gravedad que retuerce el espacio del Cúmulo de Pandora, un grupo anidado de galaxias en el constelación. escultor.

Las mediciones espectroscópicas usando el telescopio Webb confirmaron que los siete puntos eran galaxias y estaban todos igualmente lejos de la Tierra. Ocupa una franja de espacio de 400.000 años luz de diámetro, o aproximadamente una sexta parte de la distancia desde aquí hasta el pariente más cercano de la Vía Láctea, la gran galaxia espiral Andrómeda.

“Entonces, ¡nuestros esfuerzos para hacer un seguimiento de un protocúmulo potencial previamente conocido finalmente dieron sus frutos después de casi 10 años!” escribió el Dr. Morishita.

Según los cálculos basados ​​en los modelos prevalecientes del universo, la gravedad eventualmente juntará estas galaxias en un cúmulo masivo que contiene al menos un billón de estrellas. dijo Benedetta Volcani del Instituto Nacional de Astrofísica en Italia y miembro del grupo de investigación.

Los datos espectrales también permitieron al Dr. Morishita y sus colegas determinar que las estrellas que habitan algunas de estas galaxias embrionarias eran sorprendentemente maduras y contenían grandes cantidades de elementos como oxígeno y hierro, que deben haberse formado en hornos nucleares durante generaciones. de las estrellas anteriores. Otras galaxias entre las galaxias más pequeñas eran mucho más puras. Teóricamente, las primeras estrellas del universo estaban compuestas de hidrógeno puro y helio, los primeros elementos que surgieron del Big Bang.

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Algunas de estas galaxias eran estrellas que nacían a un ritmo asombroso, 10 veces más rápido que la Vía Láctea, que tiene entre 10 y 100 veces su tamaño. Otros en el grupo joven apenas generaban una estrella por año, dijo el Dr. Morishita, «una diversidad interesante en un grupo de galaxias en esta era temprana».

Todo esto aumenta las sospechas de algunos cosmólogos de que el universo primitivo estaba produciendo estrellas, galaxias y agujeros negros mucho más rápido de lo que predice la teoría estándar. En un correo electrónico, el Dr. Morishita dijo que todavía no hay una «crisis» en cosmología.

«La explicación más fácil», escribió, «es que nuestra comprensión previa de la formación de estrellas y la producción de polvo en el universo primitivo, que son fenómenos complejos, era incompleta».