Los astrónomos ahora están descubriendo un récord récord de decenas de Galaxias distantes mientras examinan el tesoro de datos ahora recopilados por el Telescopio Espacial James Webb (JWST, o Webb). Entre ellos se encuentran varias galaxias que datan de poco más de 200 millones de años después del Big Bang.

antes del lanzamiento Telescopio espacial James Webbla galaxia confirmada más distante conocida fue GN-z11que los astrónomos vieron unos 420 millones de años después la gran explosióndándole lo que los astrónomos llaman un corrimiento al rojo de 11.6. (Redshift describe la cantidad de luz que se estira proveniente de una galaxia como tuel universo se expande. Cuanto mayor es el corrimiento al rojo, más lejos en el tiempo vemos la galaxia).

Solo una semana después del lanzamiento. Las primeras imágenes científicas. Desde JWST, los astrónomos han estado informando sobre el descubrimiento de galaxias en corrimiento al rojo 13, equivalente a unos 300 millones de años después del Big Bang. Ahora, una nueva ola de resultados científicos ha batido ese récord, y algunos astrónomos informan haber descubierto galaxias con un corrimiento al rojo de hasta 20. De ser cierto, vemos estas galaxias tal como existieron unos 200 millones de años después del Big Bang.

Galería: Las primeras imágenes del Telescopio Espacial James Webb

Esto es grande si: en este punto, ninguno de estos valores de corrimiento al rojo ha sido confirmado. Para confirmar las distancias de estas galaxias se requerirá espectroscopia, que divide la luz de un objeto en lo que los científicos llaman espectro. Este análisis vendrá más adelante. Sin embargo, parece claro que JWST es perfectamente capaz de detectar galaxias de esta era perdida hace mucho tiempo.

Las galaxias fueron descubiertas usando diferentes técnicas. Astrónomos dirigidos por Haojing Yan de la Universidad de Missouri-Columbia lente de gravedad Creado por Cúmulo Galáctico SMACS J0723 para detectar 88 galaxias candidatas con un corrimiento al rojo de 11, incluyendo un puñado de galaxias estimadas con un corrimiento al rojo de 20. Si se validan, estas galaxias serían, con mucho, la distancia más lejana jamás detectada. Debido a la expansión cósmica, hoy estas galaxias estarán a más de 35 mil millones de años luz de nosotros.

Otros dos artículos informaron sobre el descubrimiento de galaxias muy desplazadas hacia el rojo en zonas del cielo donde JWST simplemente se sometió a exposiciones profundas, sin recurrir a lentes gravitacionales. Estas imágenes son parte de la Encuesta de ciencia de propagación de la evolución cósmica temprana (CEERS), que consiste en imágenes de 10 puntos diferentes del cielo por la cámara de infrarrojo cercano (NIRCam) de JWST. JWST espectrómetro de infrarrojo cercano NIRSpec se une a las observaciones de seis de esos puntos, mientras que el Instrumento de Infrarrojo Medio (MIRI) del Telescopio Espacial estudia cuatro.

Un equipo de astrónomos dirigido por Ph.D. El estudiante Callum Dunant de la Universidad de Edimburgo ha encontrado una galaxia candidata con un corrimiento al rojo de 16,7, que es solo 250 millones de años después del Big Bang. El equipo también encontró otras cinco galaxias de corrimiento al rojo mayores a 12, todas excediendo el récord de corrimiento al rojo establecido por el predecesor de JWST y ahora colega, telescopio espacial Hubble.

Mientras tanto, utilizando las mismas observaciones de CEERS, otro equipo dirigido por Stephen Finkelstein de la Universidad de Texas en Austin descubrió una galaxia 14.3 desplazada hacia el rojo, colocándola 280 millones de años después del Big Bang, que los investigadores llamaron “Galaxia Maisi” después de Finkelstein. hija Los astrónomos descubrieron que esta galaxia también pudo haber sido vista por el telescopio espacial Hubble, pero no fue reconocida en ese momento. Si una mirada más cercana a los datos archivados revela la galaxia, Maisie Galaxy debería estar produciendo una luz ultravioleta muy fuerte a partir de una poderosa explosión de formación de estrellas para que el Hubble la detecte.

De hecho, todas las galaxias candidatas distantes muestran evidencia de una fuerte emisión ultravioleta, tal vez suficiente para resolver el debate sobre por qué el gas de hidrógeno en el universo está ionizado, y poner fin a la llamada “edades oscuras cósmicasA lo largo de los años, los astrónomos han propuesto causas que van desde la radiación de las primeras estrellas y galaxias hasta las salidas de radiación de los primeros agujeros negros supermasivos.

En su artículo, el equipo de Donnan calculó una “función de luminosidad ultravioleta de galaxias” entre un corrimiento al rojo de 8 y 15. Esta función es la cantidad promedio de luz ultravioleta asociada con las galaxias en una época determinada. El valor está estrechamente relacionado con la formación estelar, porque cuantas más estrellas jóvenes calientes hay en la galaxia, más luz ultravioleta emiten. El equipo de Dunant concluyó que había suficiente radiación ultravioleta producida por las estrellas en estas primeras galaxias para ionizar el universo.

La gran cantidad de galaxias de alto corrimiento al rojo que se están descubriendo pueden considerarse bebés cósmicos. Estas galaxias tienen solo 1.000 años luz de diámetro y contienen decenas de millones de estrellas. Las galaxias modernas pueden albergar cientos de miles de millones de estrellas. Los astrónomos estiman que los niños cósmicos tienen menos de 100 millones de años y pueden tener hasta 20 millones de años.

Los científicos aún no han identificado ninguna de las primeras galaxias del universo, que podría estar en un corrimiento al rojo de 25 o más. Sin embargo, los nuevos descubrimientos representan generaciones de galaxias que siguieron de cerca y que los científicos ven en las primeras etapas de la evolución.

La cantidad de luz ultravioleta (deslizándose hacia el rojo a longitudes de onda infrarrojas más largas, haciéndolas visibles para JWST), junto con la abundancia de galaxias de alto corrimiento al rojo que detectó tan temprano en su misión, sugieren que las galaxias eran abundantes en la fecha más temprana. Universo JWST. Contrariamente a algunas predicciones, la tasa de formación de estrellas puede disminuir gradualmente a medida que miramos hacia atrás, en lugar de una fuerte disminución después del corrimiento al rojo 11.

“La validación espectral debe continuar [these redshifts]Y el [it means that] Nuestro universo ya brillaba con galaxias menos de 300 millones de años después del Big Bang”, escribió el equipo de Finkelstein en su artículo.

Ahora que JWST ha detectado estas poderosas galaxias candidatas a grandes distancias, las siguientes preguntas son qué tan lejos en el pasado podría ver el JWST y si sería suficiente para descubrir las primeras galaxias encontradas, quizás solo 100 millones de años después del Big Bang. Tal descubrimiento requeriría mucha suerte, ya que dependería de la lente gravitatoria tangencial para mostrar las galaxias primigenias.

Se puede encontrar papel Yan aqui; donar papel aqui; El papel de Finkelstein aqui.

Siga a Keith Cooper en Twitter @21stCenturySETI. Síganos en Twitter Tweet incrustado y en Facebook.