Webb ofrece detalles nunca antes vistos del universo primitivo

Nota del editor : esta publicación destaca los datos de la ciencia de Webb en progreso, que aún no ha pasado por el proceso de revisión por pares.

El telescopio espacial James Webb de la NASA fue especialmente diseñado para detectar la tenue luz infrarroja de galaxias muy distantes y dar a los astrónomos un vistazo al universo primitivo. La naturaleza de las galaxias durante este período temprano de nuestro universo no se conoce ni comprende bien. Pero con la ayuda de lentes gravitacionales de un cúmulo de galaxias en primer plano, las galaxias tenues de fondo se pueden ampliar y también aparecer varias veces en diferentes partes de la imagen.

El Telescopio Espacial Webb aprovechó la gravedad masiva del cúmulo de galaxias MACS0647 que actúa como una lente cósmica para doblar y ampliar la luz del sistema MACS0647-JD más distante, que permitió resolverlo en dos objetos. También aplicó una lente triple al sistema JD, lo que provocó que su imagen apareciera en tres ubicaciones separadas. 
La gravedad masiva del cúmulo de galaxias MACS0647 actúa como una lente cósmica para doblar y ampliar la luz del sistema MACS0647-JD más distante. También aplicó una lente triple al sistema JD, lo que provocó que su imagen apareciera en tres ubicaciones separadas. Estas imágenes, que están resaltadas con recuadros blancos, están marcadas como JD1, JD2 y JD3; las vistas ampliadas se muestran en los paneles de la derecha. En esta imagen del instrumento Cámara de infrarrojo cercano (NIRCam) de Webb, el azul se asignó a longitudes de onda de 1,15 y 1,5 micras (F115W, F150W), el verde a longitudes de onda de 2,0 y 2,77 micras (F200W, F277W) y el rojo a longitudes de onda de 3,65 y 4,44 micras (F365W, F444W). 
Descargue la versión de resolución completa del Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial.
Créditos: CIENCIA: NASA, ESA, CSA, STScI y Tiger Hsiao (Universidad Johns Hopkins) PROCESAMIENTO DE IMÁGENES: Alyssa Pagan (STScI)

Hoy nos sentamos con tres astrónomos que trabajan en el Webb para hablar sobre sus últimos hallazgos. Los miembros del equipo son Dan Coe de AURA/STScI para la Agencia Espacial Europea y la Universidad Johns Hopkins; Tiger Hsiao de la Universidad Johns Hopkins; y Rebecca Larson de la Universidad de Texas en Austin. Estos científicos han estado observando la galaxia distante MACS0647-JD con Webb y han encontrado algo interesante.

Dan Coe : Descubrí esta galaxia MACS0647-JD hace 10 años con el Telescopio Espacial Hubble. En ese momento, nunca había trabajado en galaxias con alto corrimiento al rojo, y luego encontré esta que era potencialmente la más distante con un corrimiento al rojo 11, alrededor del 97 por ciento del camino de regreso al Big Bang. Con Hubble, era solo este punto rojo pálido. Podríamos decir que era realmente pequeña, solo una pequeña galaxia en los primeros 400 millones de años del universo. ¡Ahora buscamos con Webb y podemos resolver DOS objetos! Estamos discutiendo activamente si se trata de dos galaxias o dos grupos de estrellas dentro de una galaxia. No lo sabemos, pero estas son las preguntas que Webb está diseñado para ayudarnos a responder.

Tigre Yu-Yang Hsiao : También puedes ver que los colores entre los dos objetos son muy diferentes. Uno es más azul; el otro es más rojo. El gas azul y el gas rojo tienen características diferentes. El azul en realidad tiene una formación estelar muy joven y casi no tiene polvo, pero el pequeño objeto rojo tiene más polvo adentro y es más viejo. Y sus masas estelares también son probablemente diferentes.

Es realmente interesante que veamos dos estructuras en un sistema tan pequeño. Podríamos estar presenciando una fusión de galaxias en el universo muy primitivo. Si esta es la fusión más lejana, ¡estaré realmente extasiado!

Dan Coe : Debido a la lente gravitatoria del enorme cúmulo de galaxias MACS0647, se divide en tres imágenes: JD1, JD2 y JD3. Se magnifican por factores de ocho, cinco y dos, respectivamente.

Rebecca Larson : Hasta este momento, no hemos podido estudiar las galaxias en el universo primitivo con gran detalle. Solo teníamos decenas de ellas antes de Webb. Estudiarlas puede ayudarnos a comprender cómo evolucionaron hasta convertirse en galaxias como la que vivimos hoy. Y también, cómo evolucionó el universo a lo largo del tiempo.

Creo que mi parte favorita es que, para las tantas imágenes nuevas de Webb que tenemos, si miras en el fondo, hay todos estos pequeños puntos, ¡y todas son galaxias! Cada uno de ellos. Es increíble la cantidad de información que recibimos que antes no podíamos ver. Y esto no es un campo profundo. Esta no es una larga exposición. Ni siquiera hemos intentado realmente usar este telescopio para observar un punto durante mucho tiempo. ¡Este es solo el comienzo!

Esta es una comparación entre las imágenes del telescopio espacial Hubble de MACS0647-JD de 2012 (información de filtro en Hubblesite.org) y las imágenes de 2022 del telescopio espacial James Webb (usando las mismas asignaciones de color que la imagen de arriba). Tenga en cuenta que MACS0647-JD aparece como un punto rojo tenue en la imagen del Hubble, pero Webb revela muchos más detalles. 
Descargue la versión de resolución completa del Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial. 
Créditos: CIENCIA: NASA, ESA, CSA, STScI y Tiger Hsiao (Universidad Johns Hopkins) PROCESAMIENTO DE IMÁGENES: Alyssa Pagan (STScI)

Sobre los autores:
Dan Coe es astrónomo de AURA/STScI para la Agencia Espacial Europea y la Universidad Johns Hopkins. Tiger Hsiao, aspirante a Doctorado, es un estudiante de posgrado en la Universidad Johns Hopkins. Rebecca Larson, becaria de la Fundación Nacional de Ciencias y aspirante a Doctorado, es estudiante de posgrado en la Universidad de Texas en Austin. Estas observaciones de NIRCam de MAC0647-JD son parte del programa GO 1433 (PI Coe) del Ciclo 1 del equipo. El equipo está planeando un estudio más detallado de las propiedades físicas de MACS0647-JD con espectroscopia Webb en Enero de 2023. Lea el artículo científico del equipo aquí.


–  Ann Jenkins, escritora científica principal, Oficina de divulgación pública, Instituto de ciencia del telescopio espacial.

Acerca del Telescopio Webb

El Telescopio Espacial James Webb es el telescopio de ciencia espacial más grande, poderoso y complejo del mundo jamás construido. Webb resolverá misterios en nuestro Sistema Solar, mirará más allá de mundos distantes alrededor de otras estrellas y explorará las misteriosas estructuras y orígenes de nuestro Universo y nuestro lugar en él. Webb es un programa internacional liderado por la NASA con sus socios, la ESA (Agencia Espacial Europea) y la  Agencia Espacial Canadiense.

Obtenga más información sobre el Webb en:

Crédito: NASA James Webb Space Telescope.

Artículo original: Webb Offers Never-Before-Seen Details of Early Universe‘. Thaddeus Cesari. October 26, 2022.

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