Gracias a las primeras imágenes de cúmulos de galaxias del telescopio espacial James Webb, los investigadores han podido, por primera vez, examinar estructuras muy compactas de cúmulos de estrellas dentro de las galaxias, los llamados cúmulos. En un artículo publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, investigadores de la Universidad de Estocolmo estudiaron la primera fase de formación de estrellas en galaxias distantes.
“Los cúmulos de galaxias que examinamos son tan masivos que desvían los rayos de luz que pasan por su centro, como predijo Einstein en 1915. Y esto a su vez produce una especie de efecto de lupa: las imágenes de las galaxias de fondo se magnifican”, explica Adélaïde Claeyssens del Departamento de Astronomía de la Universidad de Estocolmo, uno de los autores principales del estudio.
El efecto de lupa junto con la resolución del Telescopio Espacial James Webb hizo posible que los investigadores detectaran cúmulos estelares, estructuras de galaxias muy compactas. Estas observaciones permitieron a los investigadores estudiar el vínculo entre la formación de cúmulos y la evolución y el crecimiento de galaxias unos pocos millones de años después del Big Bang. Y eso de una manera que no ha sido posible antes.
“Las imágenes del Telescopio Espacial James Webb muestran que ahora podemos detectar estructuras muy pequeñas dentro de galaxias muy distantes y que podemos ver estos cúmulos en muchas de estas galaxias. El telescopio cambia las reglas del juego para todo el campo de la investigación y nos ayuda a comprender cómo se forman y evolucionan las galaxias”, dice Angela Adamo, del Centro Oscar Klein de la Universidad de Estocolmo, una de las autoras principales del estudio.
La galaxia más antigua estudiada en el artículo está tan lejos que vemos cómo era hace 13.000 millones de años, cuando el Universo tenía solo 680 millones de años.
El estudio Star formation at the smallest scales; A JWST study of the clump populations in SMACS0723 (Formación de estrellas en las escalas más pequeñas; Un estudio JWST de las poblaciones de grupos en SMACS0723) se publica en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. https://doi.org/10.1093/mnras/stac3791
La imagen de Webb cubre un trozo de cielo de aproximadamente el tamaño de un grano de arena sostenido con el brazo extendido por alguien en el suelo, y revela miles de galaxias en una pequeña porción del vasto universo.
El telescopio espacial James Webb de la NASA ha proporcionado la imagen infrarroja más profunda y nítida del universo distante hasta el momento. El primer campo profundo de Webb es el cúmulo de galaxias SMACS 0723, y está repleto de miles de galaxias, incluidos los objetos más débiles jamás observados en el infrarrojo.
La imagen de Webb es aproximadamente del tamaño de un grano de arena sostenido con el brazo extendido, una pequeña porción del vasto universo. La masa combinada de este cúmulo de galaxias actúa como una lente gravitatoria , magnificando galaxias más distantes, incluidas algunas vistas cuando el universo tenía menos de mil millones de años. Este campo profundo, tomado por la cámara de infrarrojo cercano de Webb (NIRCam), es un compuesto hecho de imágenes en diferentes longitudes de onda, con un total de 12,5 horas, logrando profundidades en longitudes de onda infrarrojas más allá de los campos más profundos del telescopio espacial Hubble, lo que llevó semanas. Y esto es solo el comienzo. Los investigadores continuarán usando Webb para tomar exposiciones más largas, revelando más de nuestro vasto universo.
Esta imagen muestra el cúmulo de galaxias SMACS 0723 tal como apareció hace 4600 millones de años, con muchas más galaxias delante y detrás del cúmulo. Se revelará mucho más sobre este grupo a medida que los investigadores comiencen a profundizar en los datos de Webb. Este campo también fue fotografiado por el instrumento de infrarrojo medio de Webb (MIRI), que observa la luz del infrarrojo medio.
La NIRCam de Webb ha enfocado nítidamente galaxias distantes: tienen estructuras diminutas y tenues que nunca antes se habían visto, incluidos cúmulos de estrellas y características difusas.
Fuente: Stockholm University y NASA
