Espectacular imagen del Telescopio Webb revela cosas que los científicos no pueden explicar

El telescopio espacial James Webb ha permitido a los astrónomos ver cosas que no pueden explicar.

Al menos no todavía.

En el nuevo investigación(se abre en una nueva pestaña) de Webb, el observatorio espacial más poderoso jamás construido, los astrónomos pasaron 50 horas observando el cosmos más profundo y detectando algunas de las primeras galaxias que se formaron, hace más de 13 mil millones de años. Capturar una vista cósmica tan rica, con los objetos más tenues que la humanidad haya visto jamás, es una hazaña impresionante. Pero los datos también revelan que estas primeras galaxias emitieron una cantidad fenomenal de energía al espacio… 10 veces más de lo que predijeron los científicos.

La pregunta «clave» es Como estas galaxias incipientes lograron este objetivo, dijo en un comunicado Pablo G. Pérez-González, astrofísico del Centro de Astrobiología de España. ¿Agujeros negros extraños? ¿Estrellas animadas? Pérez-González es autora de la investigación, que fue publicada en la revista científica Las cartas del diario del astrofísico.

El telescopio Webb es un instrumento extremadamente sensible, con la capacidad de capturar parte de la luz más lejana en el espacio. Eso es porque Webb ve un tipo de luz que nosotros no podemos ver, llamada infrarrojo, que viaja en longitudes de onda más largas que la luz visible. Básicamente, la luz antigua se estira a medida que el universo se expande, lo que significa que ha cambiado y se ha «desplazado hacia el rojo».

El poderoso Webb, por lo tanto, puede ver la energía creada por las primeras galaxias. Los astrónomos han identificado 44 galaxias que probablemente se formaron durante los primeros 500 millones de años del universo. Originalmente, esta energía se emitía en forma de luz ultravioleta, pero también se ha extendido a la infrarroja.

En la imagen a continuación, publicada por los investigadores, se puede ver:

• Izquierda: una vista de campo profundo del cosmos con vívidas galaxias espirales en primer plano y una plétora de galaxias mucho más antiguas en la distancia. Prácticamente todos estos objetos son galaxias.

• Derecha: vistas ampliadas de tres de las galaxias altamente desplazadas hacia el rojo que liberan cantidades inesperadas de energía. «Se habrían formado en los primeros 200-500 millones de años después del Big Bang, cuando la edad del universo era del 1-5% de la actual. [age]”, explica un comunicado sobre la investigación.

El espectro electromagnético que muestra todas las longitudes de onda de la luz, como la luz visible, el infrarrojo, el ultravioleta y más allá.
Crédito: NASA

Los astrónomos han simulado, con computadoras avanzadas, cómo ha evolucionado el universo durante miles de millones de años, comenzando con la formación de las primeras estrellas y galaxias, y finalmente creando los materiales orgánicos esenciales para la vida. Pero ninguna simulación predijo emisiones tan extremas de energía ultravioleta. ¿Qué podría explicarlo?

Podrían ser estrellas jóvenes y vibrantes, mucho más calientes que nuestro sol de tamaño mediano, arrojando grandes cantidades de energía al espacio. O, es posible que esta luz antigua haya sido creada por agujeros negros supermasivos, que son objetos de cientos de miles a miles de millones de veces la masa del sol y generalmente se encuentran en los centros de las galaxias, como nuestra propia Vía Láctea.

Pero esto crea otra pregunta: «¿De dónde habrían venido esos agujeros negros supermasivos?» preguntó Pérez-González.

«JWST actualmente nos brinda muchas más preguntas que respuestas, pero estas nuevas líneas de investigación son emocionantes».

Se pregunta cómo objetos tan gigantes, con una gravedad tan intensa que ni siquiera la luz puede escapar, se formaron tan rápidamente, tan temprano en la historia del universo. La mayoría de los agujeros negros son creados por estrellas que explotaron, pero ¿quizás estos agujeros negros se formaron de otra manera? Abundan las preguntas.

«JWST actualmente nos brinda muchas más preguntas que respuestas, pero estas nuevas líneas de investigación son emocionantes», dijeron los investigadores.

Estén atentos para más respuestas y preguntas de Webb.

Ilustración artística del telescopio espacial James Webb que orbita alrededor del sol a 1 millón de millas de la Tierra.
Crédito: NASA

Las poderosas capacidades del telescopio Webb

El Telescopio Webb, una colaboración científica entre la NASA, la ESA y la Agencia Espacial Canadiense, está diseñado para escudriñar el cosmos más profundo y revelar información sin precedentes sobre el universo primitivo. Pero también está observando planetas intrigantes en nuestra galaxia e incluso planetas en nuestro sistema solar.

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Así es como Webb está logrando resultados sin precedentes y probablemente lo hará durante décadas:

• espejo gigante: El espejo captador de luz de Webb mide más de 21 pies de ancho. Tiene más de dos veces y media el tamaño del espejo del telescopio espacial Hubble. Capturar más luz le permite a Webb ver objetos más distantes y antiguos. Como se describió anteriormente, el telescopio observa estrellas y galaxias que se formaron hace más de 13 mil millones de años, solo unos cientos de millones de años después del Big Bang.

  “Veremos las primeras estrellas y galaxias que se han formado”, dijo a Mashable en 2021 Jean Creighton, astrónomo y director del Planetario Manfred Olson de la Universidad de Wisconsin-Milwaukee.

• Vista infrarroja: A diferencia del Hubble, que ve principalmente luz visible para nosotros, Webb es principalmente un telescopio infrarrojo, lo que significa que ve luz en el espectro infrarrojo. Esto nos permite ver mucho más del universo. El infrarrojo tiene más tiempo longitudes de onda(se abre en una nueva pestaña) en comparación con la luz visible, las ondas de luz se deslizan más eficientemente a través de las nubes cósmicas; la luz no choca con tanta frecuencia y no es dispersada por estas partículas densamente empaquetadas. En última instancia, la visión infrarroja de Webb puede penetrar lugares donde el Hubble no puede.

  «Levanta el velo», dijo Creighton.

• Escudriñando exoplanetas distantes: El telescopio Webb lleva equipos especializados llamados espectrómetros(se abre en una nueva pestaña) que revolucionará nuestra comprensión de estos mundos distantes. Las herramientas pueden descifrar qué moléculas (como agua, dióxido de carbono y metano) existen en las atmósferas de exoplanetas distantes, ya sean gigantes gaseosos o mundos rocosos más pequeños. Webb examinará exoplanetas en la galaxia de la Vía Láctea. Quién sabe lo que encontraremos.

  “Podemos aprender cosas en las que nunca pensamos”, Mercedes López-Morales, investigadora de exoplanetas y astrofísica del Centro de Astrofísica-Harvard & Smithsonian(se abre en una nueva pestaña)le dijo a Mashable en 2021.

  Los astrónomos ya han encontrado reacciones químicas intrigantes en un planeta a 700 años luz de distancia, y el observatorio ha comenzado a observar uno de los lugares más esperados del cosmos: los planetas rocosos del tamaño de la Tierra del sistema solar TRAPPIST.