Los astrónomos confirman que la galaxia Maisie se encuentra entre las galaxias más antiguas jamás observadas

Gracias al Telescopio Espacial James Webb, los astrónomos que se apresuran a encontrar algunas de las galaxias más antiguas jamás capturadas han confirmado que la galaxia descubierta por primera vez el verano pasado es, de hecho, una de las más antiguas jamás descubiertas. Los resultados han sido publicados en la revista naturaleza.

Las observaciones de seguimiento desde el primer descubrimiento de la galaxia de Macy han revelado que se remonta a 390 millones de años después del Big Bang. Aunque no tan pronto como el equipo dirigido por el astrónomo de la Universidad de Texas en Austin, Stephen Finkelstein, estimó por primera vez el verano pasado, es una de las cuatro galaxias confirmadas más antiguas jamás observadas.

dijo Finkelstein, profesor de astronomía en la Universidad de Austin, autor del artículo de Nature e investigador principal del Cosmic Evolution Early Expansion Survey (CEERS). Llamó a la galaxia en honor a su hija, ya que fue descubierta en su cumpleaños.

El análisis final fue dirigido por el primer autor Pablo Arrabal Haro, investigador postdoctoral en el Laboratorio Nacional de Investigación de Astronomía Óptica e Infrarroja de la Fundación Nacional de Ciencias. Además de Finkelstein, los coautores de UT Austin son Caitlin Casey, Micaela Bagley, Katherine Chworowsky y Seiji Fujimoto.

El equipo de CEERS actualmente está evaluando otras 10 galaxias que pueden ser incluso más antiguas que la era de Messi.

Los objetos en el espacio no tienen marca de tiempo. Para inferir cuándo la luz que observamos ha dejado un objeto, los astrónomos miden su corrimiento al rojo, es decir, cuánto ha cambiado su color debido a su movimiento alejándose de nosotros. Debido a que vivimos en un universo en expansión, cuanto más retrocedemos en el tiempo, mayor es el desplazamiento hacia el rojo del objeto.

Las estimaciones originales del desplazamiento hacia el rojo (y, por lo tanto, de los tiempos posteriores al Big Bang) se basaron en la fotometría, el brillo de la luz en las imágenes utilizando una pequeña cantidad de filtros de frecuencia amplia. Estas estimaciones se realizaron utilizando datos recopilados por CEERS durante el tiempo asignado originalmente para la primera temporada de observación del telescopio.

Para obtener una estimación más precisa, el equipo de CEERS tomó medidas de seguimiento con el instrumento de espectroscopia de JWST, NIRSpec, que divide la luz de un objeto en muchas frecuencias estrechas diferentes para determinar con mayor precisión su composición química, salida de calor, brillo intrínseco y relativo. movimiento. Según este último análisis espectral, la galaxia Maisie tiene un corrimiento al rojo de z = 11,4.

Este estudio también analizó CEERS-93316, una galaxia encontrada originalmente en datos CEERS disponibles públicamente por un equipo dirigido por la Universidad de Edimburgo y que inicialmente se estimó que se observó 250 millones de años después del Big Bang. En un análisis más detallado, el equipo descubrió que CEERS-93316 tiene un corrimiento al rojo más modesto de z = 4,9, que corresponde a unos mil millones de años después del Big Bang.

Resulta que el gas caliente en CEERS-93316 irradiaba mucha luz en unas pocas bandas de frecuencia estrechas asociadas con el oxígeno y el hidrógeno, lo que hacía que la galaxia pareciera más azul de lo que realmente era. Este tinte azul imitaba la firma de Finkelstein y otros esperaban verlo en galaxias muy tempranas. Esto se debe a una anomalía en el modo óptico que solo ocurre para objetos con un corrimiento al rojo de alrededor de 4,9. Este fue un caso de mala suerte, dice Finkelstein.

“Este fue un tipo de caso extraño”, dijo Finkelstein. «De las docenas de altos desplazamientos al rojo observados a través de la espectroscopia, este es el único ejemplo de que el verdadero desplazamiento al rojo es mucho más bajo que nuestra suposición inicial».

Esta galaxia no solo parece anormalmente azul, sino que también es mucho más brillante de lo que predicen nuestros modelos actuales para las galaxias que se formaron muy temprano en el universo.

«Fue realmente difícil explicar cómo el universo pudo haber creado una galaxia tan masiva tan pronto», dijo Finkelstein. “Entonces, creo que ese siempre fue el resultado más probable, porque fue muy intenso, muy brillante, con un desplazamiento al rojo aparente tan alto”.