MADRID, 12 Jun. (EUROPA PRESS) -
Astrónomos han identificado docenas de pequeñas galaxias que desempeñaron un papel fundamental en la transformación cósmica que convirtió el universo primitivo en el que conocemos hoy.
"En cuanto a la producción de luz ultravioleta, estas pequeñas galaxias superan ampliamente sus capacidades", afirmó Isak Wold, investigador del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, que lideró un equipo que basó su investigación en datos del telescopio espacial James Webb.
"Nuestro análisis de estas diminutas pero poderosas galaxias es diez veces más preciso que estudios previos y demuestra que existían en cantidades suficientes y contenían suficiente energía ultravioleta para impulsar esta renovación cósmica".
Wold presentó sus hallazgos el miércoles en la 246.ª reunión de la American Astronomical Society. El estudio aprovechó las imágenes existentes obtenidas por el instrumento NIRCam (Cámara de Infrarrojos Cercanos) del Webb, así como las nuevas observaciones realizadas con su instrumento NIRSpec (Espectrógrafo de Infrarrojos Cercanos).
Las diminutas galaxias fueron descubiertas analizando cuidadosamente las imágenes del Webb capturadas como parte del programa de observación UNCOVER (Observaciones Ultraprofundas NIRSpec y NIRCam antes de la Época de Reionización).
El proyecto cartografió un cúmulo de galaxias gigante conocido como Abell 2744, apodado el cúmulo de Pandora, ubicado a unos 4.000 millones de años luz de distancia, en la constelación austral del Escultor. La masa del cúmulo forma una lente gravitacional que magnifica las fuentes distantes, lo que amplía el ya considerable alcance del Webb.
Durante gran parte de sus primeros mil millones de años, el universo estuvo inmerso en una niebla de gas hidrógeno neutro. Hoy en día, este gas está ionizado, desprovisto de sus electrones. Los astrónomos, que denominan reionización a esta transformación, se han preguntado durante mucho tiempo qué tipos de objetos fueron los principales responsables: las grandes galaxias, las pequeñas galaxias o los agujeros negros supermasivos en galaxias activas. Como uno de sus principales objetivos, el telescopio espacial Webb de la NASA fue diseñado específicamente para abordar preguntas clave sobre esta importante transición en la historia del universo.
PAPEL CRUCIAL
Estudios recientes han demostrado que las pequeñas galaxias en plena formación estelar podrían haber desempeñado un papel crucial. Estas galaxias son escasas hoy en día, representando solo alrededor del 1% de las que nos rodean. Sin embargo, eran abundantes cuando el universo tenía unos 800 millones de años, una época que los astrónomos denominan corrimiento al rojo 7, cuando la reionización estaba en pleno desarrollo.
El equipo buscó pequeñas galaxias con la edad cósmica adecuada que mostraran signos de formación estelar extrema, conocidos como brotes de formación estelar, en imágenes del cúmulo obtenidas por NIRCam.
"Las galaxias de baja masa concentran menos gas hidrógeno neutro a su alrededor, lo que facilita la salida de la luz ultravioleta ionizante", explicó en un comunicado el coautor y científico de Goddard James Rhoads. "Asimismo, los episodios de brotes de formación estelar no solo producen abundante luz ultravioleta, sino que también crean canales en la materia interestelar de la galaxia que facilitan la salida de esta luz".
Los astrónomos buscaron fuentes intensas de una longitud de onda de luz específica que indica la presencia de procesos de alta energía: una línea verde emitida por átomos de oxígeno que han perdido dos electrones. Originalmente emitido como luz visible en el cosmos primitivo, el resplandor verde del oxígeno doblemente ionizado se extendió hacia el infrarrojo a medida que atravesaba el universo en expansión y finalmente llegó a los instrumentos del telescopio Webb.
BROTES DE FORMACIÓN EN 83 PEQUEÑAS GALAXIAS
Esta técnica reveló 83 pequeñas galaxias con brotes de formación estelar tal como aparecieron cuando el universo tenía 800 millones de años, o aproximadamente el 6% de su edad actual de 13.800 millones de años. El equipo seleccionó 20 de ellas para una inspección más profunda utilizando NIRSpec.
"Estas galaxias son tan pequeñas que para construir la masa estelar equivalente a nuestra galaxia, la Vía Láctea, se necesitarían entre 2.000 y 200.000 de ellas", afirmó Malhotra. "Pero podemos detectarlas gracias a nuestra novedosa técnica de selección de muestras combinada con el efecto de lente gravitacional".
Tipos similares de galaxias en el universo actual, como los guisantes verdes, liberan alrededor del 25% de su luz ultravioleta ionizante al espacio circundante. Si las galaxias con brotes de formación estelar de baja masa exploradas por Wold y su equipo liberaran una cantidad similar, podrían representar toda la luz ultravioleta necesaria para convertir el hidrógeno neutro del universo a su forma ionizada.