El telescopio espacial James Webb espió las primeras estrellas nacidas vistas hasta ahora

Las estrellas pueden haber aparecido apenas 800 millones de años después del Big Bang.

El Telescopio Espacial James Webb observó miles de galaxias que fueron magnificadas por un cúmulo de galaxias en primer plano. 
Alrededor de una de esas galaxias, los astrónomos pueden haber visto algunas de las primeras estrellas vistas hasta ahora.

Crédito: NASA, ESA, CSA Y STSCI

Algunas de las primeras estrellas vistas hasta ahora están saliendo a la luz en una de las primeras imágenes del telescopio espacial James Webb.

Formadas aproximadamente 800 millones de años después del Big Bang, las estrellas viven en grupos densos llamados cúmulos globulares y rodean una galaxia distante llamada Sparkler, informan los astrónomos en el Astrophysical Journal Letters del 1 de Octubre. Los cúmulos globulares a menudo albergan algunas de las estrellas más antiguas de las galaxias contemporáneas como la nuestra, pero es difícil saber su edad exacta. El nuevo hallazgo podría ayudar a los investigadores a identificar cuándo comenzaron a formarse dichos grupos.

En comparación con una galaxia, los cúmulos globulares son diminutos, lo que los hace difíciles de ver desde el otro lado del 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 ( SN: 7/11/ 22 ). El cúmulo distorsiona el espacio-tiempo de tal manera que la luz de las galaxias más distantes detrás de él se magnifica.

Para todas esas galaxias remotas, ese aumento adicional resalta detalles que nunca antes se habían visto. Una galaxia alargada rodeada de manchas amarillentas llamó la atención de la astrónoma Lamiya Mowla y sus colegas.

“Cuando lo vimos por primera vez, notamos todos esos 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 unidas de estrellas que se cree que nacieron juntas y permanecen cerca unas de otras durante toda su vida ( SN: 15/10/20 ).

“La pregunta pendiente que aún queda es ¿cómo nacieron los cúmulos globulares?”. dice Mowla. ¿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 ( SN: 4/3/22 )?

La luz de Sparkler tarda alrededor de 9 mil millones de años en llegar a la Tierra, por lo que si los destellos son cúmulos globulares que brillaron hace tanto tiempo, podrían ayudar a los astrónomos a responder esa pregunta.

Al acercarse a una parte de la imagen de JWST del cúmulo de galaxias SMACS 0723, los astrónomos se concentraron en los puntos amarillos alrededor de esta galaxia de fondo alargada, a la que llamaron Sparkler. Algunos de los puntos pueden ser cúmulos globulares de estrellas de la misma edad formados unos pocos cientos de millones de años después del Big Bang.
Crédito:
L. Mowlaet Al / the Astrophysical Journal Letters 2022.

Mowla y sus colegas usaron datos del JWST para analizar las longitudes de onda de la luz proveniente de los destellos. Algunos de ellos parecen estar formando estrellas en el momento en que su luz abandonó los cúmulos. Pero algunos habían formado todas sus estrellas mucho antes.

“Cuando las vemos, las estrellas ya tienen unos 4.000 millones de años”, dice el astrofísico Kartheik Iyer, también de la Universidad de Toronto.

Eso significa que las estrellas más antiguas de los destellos podrían haberse formado hace aproximadamente 13 mil millones de años. Dado que el universo tiene 13.800 millones de años, «solo hay un corto período de tiempo después del Big Bang cuando estos podrían haberse formado», dice.

En otras palabras, estos cúmulos nacieron al amanecer, no al mediodía.

El estudio de más cúmulos globulares alrededor de galaxias antiguas podría ayudar a determinar si tales cúmulos son comunes o raros al principio de la historia del universo. También podrían ayudar a desentrañar las historias de formación de las galaxias, dicen Mowla e Iyer. Su equipo ha propuesto que se hagan observaciones en el primer año del JWST que podrían hacer precisamente eso.

Ser capaz de identificar estructuras diminutas como cúmulos globulares desde tan lejos era casi imposible antes de JWST, dice la astrónoma Adélaïde Claeyssens de la Universidad de Estocolmo. Ella no participó en el nuevo trabajo, pero dirigió un estudio similar a principios de este año de múltiples galaxias magnificadas por el cúmulo SMACS 0723.

“Es la primera vez que demostramos que, con el James Webb, observaremos muchas de estas galaxias con estructuras realmente diminutas”, dice Claeyssens. “James Webb cambiará las reglas del juego en este campo”.

Fuente: Science News.

Artículo original:The James Webb Space Telescope spied the earliest born stars yet seen‘. Lisa

Grossman. October 11, 2022.

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