Algunas de las primeras estrellas jamás vistas aparecen ahora en una de las primeras imágenes del telescopio espacial James Webb.
Formadas unos 800 millones de años después del Big Bang, las estrellas viven en grupos densos llamados cúmulos globulares y rodean una galaxia distante apodada la Bengala, Informe de los astrónomos 1 de octubre Cartas de revistas astrofísicas. Los cúmulos globulares a menudo albergan algunas de las estrellas más antiguas de las galaxias contemporáneas como la nuestra, pero es difícil determinar su edad exacta. El nuevo hallazgo podría ayudar a los investigadores a determinar cuándo comenzaron a formarse estos grupos.
En comparación con una galaxia, los cúmulos globulares son diminutos, lo que los hace difíciles de ver en todo el universo. Pero esta vez, una gigantesca lente natural en el espacio ayudó. Sparkler es una de las miles de galaxias que se encuentran muy por detrás de un cúmulo de galaxias masivo y mucho más cercano llamado SMACS 0723, que fue el tema de la primera imagen científica publicada por el Telescopio Espacial James Webb, o JWST (Número de serie: 7/11/22). El cúmulo distorsiona el espacio-tiempo de tal manera que se amplifica la luz de las galaxias más lejanas detrás de él.
Para todas esas galaxias distantes, este aumento adicional resalta detalles que nunca antes se habían visto. Una galaxia alargada rodeada de manchas amarillentas llamó la atención del astrónomo Lamiya Mowla y sus colegas.
«Cuando lo vimos por primera vez, notamos todos estos pequeños puntos a su alrededor que llamamos ‘los destellos'», dice Mowla, de la Universidad de Toronto. El equipo se preguntó si los destellos podrían ser cúmulos globulares, familias muy unidas de estrellas que nacieron juntas y permanecieron juntas durante toda su vida (Número de serie: 15/10/20).
“La pregunta sin respuesta que queda es ¿cómo surgieron los cúmulos globulares? Mowla dijo. ¿Nacieron en el «mediodía cósmico», hace 10 mil millones de años, cuando la formación de estrellas en todo el universo alcanzó su punto máximo? ¿O se formaron hace 13 mil millones de años en el «amanecer cósmico», cuando las estrellas pudieron formarse por primera vez (Número de serie: 03/04/22)?
La luz de la bengala tarda alrededor de 9 mil millones de años en llegar a la Tierra, por lo que si las bengalas son cúmulos globulares que brillaban hace tanto tiempo, podrían ayudar a los astrónomos a responder esa pregunta.
Mowla y sus colegas usaron datos de JWST para analizar las longitudes de onda de la luz proveniente de las chispas. Algunos de ellos parecen formar estrellas cuando su luz sale de los cúmulos. Pero algunos habían formado todas sus estrellas mucho antes.
«Cuando las ves, las estrellas ya tienen unos 4.000 millones de años», dice el astrofísico Kartheik Iyer, también de la Universidad de Toronto.
Esto significa que las estrellas más antiguas de las chispas podrían haberse formado hace unos 13.000 millones de años. Dado que el universo tiene 13.800 millones de años, «no fue hasta poco después del Big Bang que pudieron haberse formado», dice.
En otras palabras, estos cúmulos nacieron al amanecer, no al mediodía.
Estudiar más cúmulos globulares alrededor de galaxias antiguas podría ayudar a determinar si estos cúmulos eran comunes o raros al principio de la historia del universo. También podrían ayudar a desentrañar la historia de la formación de galaxias, dicen Mowla e Iyer. Su equipo ha ideado observaciones para hacer en el primer año de JWST que podrían hacer precisamente eso.
Según la astrónoma Adelaide Claeyssens de la Universidad de Estocolmo, ser capaz de detectar estructuras diminutas como cúmulos globulares desde tan lejos era casi imposible antes del JWST. Ella no participó en el nuevo trabajo, pero realizó un estudio similar a principios de este año. de varias galaxias magnificadas por el cúmulo SMACS 0723.
«Es la primera vez que demostramos que con James Webb veremos muchos de estos tipos de galaxias con estructuras realmente pequeñas», dice Claeyssens. «James Webb va a cambiar las reglas del juego en esta área».