NASA: El telescopio espacial James Webb de la NASA descubre la galaxia más distante conocida - JADES-GS-z14-0.

Hola amigos: A VUELO DE UN QUINDE EL BLOG., la agencia espacial NASA, nos informa que el Telescopio Espacial James Webb, descubrió la Galaxia JADES-GS-z14-0, que es la más distante hasta ahora que se haya conocido..... siga leyendo...................

Telescopio Espacial James Webb.

https://science.nasa.gov/mission/webb/spacecraftoverview/

https://blogs.nasa.gov/webb/2024/05/30/nasas-james-webb-space-telescope-finds-most-distant-known-galaxy/

Tadeo CesariPublicado el30 de mayo de 2024CategoríasTelescopio espacial James Webb

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

Durante los últimos dos años, los científicos han utilizado el Telescopio Espacial James Webb de la NASA (también llamado Webb o JWST) para explorar lo que los astrónomos denominan Amanecer Cósmico: el período de los primeros cientos de millones de años tras el Big Bang, donde nacieron las primeras galaxias. Estas galaxias proporcionan información esencial sobre cómo cambiaban el gas, las estrellas y los agujeros negros cuando el universo era muy joven. En octubre de 2023 y enero de 2024, un equipo internacional de astrónomos utilizó el Webb para observar galaxias como parte del programa JADES (Estudio Extragaláctico Profundo Avanzado) del JWST. Utilizando el NIRSpec (Espectrógrafo de Infrarrojo Cercano) del Webb, obtuvieron el espectro de una galaxia sin precedentes, observada tan solo doscientos noventa millones de años después del Big Bang. Esto corresponde a un corrimiento al rojo de aproximadamente 14, que mide cuánto se estira la luz de una galaxia debido a la expansión del universo. Invitamos a Stefano Carniani de la Scuola Normale Superiore en Pisa, Italia, y a Kevin Hainline de la Universidad de Arizona en Tucson, Arizona, para que nos cuenten más sobre cómo se encontró esta fuente y qué nos dicen sus propiedades únicas sobre la formación de galaxias.

Los instrumentos del Webb se diseñaron para encontrar y comprender las galaxias más tempranas, y en el primer año de observaciones como parte del Sondeo Extragaláctico Profundo Avanzado (JADES) del JWST, encontramos cientos de galaxias candidatas de los primeros 650 millones de años después del Big Bang. A principios de 2023, descubrimos una galaxia en nuestros datos que tenía una fuerte evidencia de estar por encima de un corrimiento al rojo de 14, lo cual fue muy emocionante, pero había algunas propiedades de la fuente que nos hicieron desconfiar. La fuente era sorprendentemente brillante, algo que no esperaríamos para una galaxia tan distante, y estaba muy cerca de otra galaxia, de modo que las dos parecían ser parte de un objeto más grande. Cuando observamos la fuente nuevamente en octubre de 2023 como parte del Campo de Orígenes de JADES , los nuevos datos de imágenes obtenidos con los filtros NIRCam (Cámara de Infrarrojo Cercano) más estrechos del Webb apuntaron aún más hacia la hipótesis del alto corrimiento al rojo. Sabíamos que necesitábamos un espectro, ya que cualquier cosa que aprendiéramos sería de inmensa importancia científica, ya sea como un nuevo hito en La investigación de Webb sobre el universo primitivo o como una extraña y desconcertante galaxia de mediana edad.

Esta imagen infrarroja del Telescopio Espacial James Webb de la NASA (también llamado Webb o JWST) fue captada por la NIRCam (Cámara de Infrarrojos Cercanos) para el programa JADES (Estudio Extragaláctico Profundo Avanzado) del JWST. Los datos de NIRCam se utilizaron para determinar qué galaxias estudiar más a fondo mediante observaciones espectroscópicas. Una de estas galaxias, JADES-GS-z14-0 (mostrada en el desplegable), se determinó con un corrimiento al rojo de 14,32 (+0,08/-0,20), lo que la convierte en la galaxia más distante conocida. Esto corresponde a menos de 300 millones de años después del Big Bang.

En la imagen de fondo, el azul representa la luz a 0,9, 1,15 y 1,5 micras (filtros F090W + F115W + F150W), el verde a 2,0 y 2,77 micras (F200W + F277W), y el rojo a 3,56, 4,1 y 4,44 micras (F356W + F410M + F444W). La imagen extraíble muestra la luz a 0,9 y 1,15 micras (F090W + F115W) como azul, la de 1,5 y 2,0 micras (F150W + F200W) como verde, y la de 2,77 micras (F277W) como roja.

Crédito: NASA, ESA, CSA, STScI, Brant Robertson (UC Santa Cruz), Ben Johnson (CfA), Sandro Tacchella (Cambridge), Phill Cargile (CfA)

En enero de 2024, NIRSpec observó esta galaxia, JADES-GS-z14-0, durante casi diez horas, y cuando se procesó el espectro por primera vez, hubo evidencia inequívoca de que la galaxia se encontraba efectivamente en un corrimiento al rojo de 14,32, rompiendo el récord anterior de galaxia más distante ( z = 13,2 de JADES-GS-z13-0 ). Ver este espectro fue increíblemente emocionante para todo el equipo, dado el misterio que rodea la fuente. Este descubrimiento no fue solo un nuevo récord de distancia para nuestro equipo; el aspecto más importante de JADES-GS-z14-0 fue que a esta distancia, sabemos que esta galaxia debe ser intrínsecamente muy luminosa. A partir de las imágenes, se descubre que la fuente tiene más de 1600 años luz de diámetro, lo que demuestra que la luz que vemos proviene principalmente de estrellas jóvenes y no de la emisión cerca de un agujero negro supermasivo en crecimiento. ¡Esta cantidad de luz estelar implica que la galaxia tiene varios cientos de millones de veces la masa del Sol! Esto plantea la pregunta: ¿Cómo puede la naturaleza hacer tal ¿Una galaxia brillante, masiva y grande en menos de 300 millones de años?

Los datos revelan otros aspectos importantes de esta asombrosa galaxia. Observamos que el color de la galaxia no es tan azul como podría ser, lo que indica que parte de la luz está enrojecida por el polvo, incluso en estos tiempos tan tempranos. El investigador de JADES, Jake Helton, del Observatorio Steward y la Universidad de Arizona, también identificó que JADES-GS-z14-0 se detectó en longitudes de onda más largas con el instrumento MIRI (instrumento de infrarrojo medio) del Webb, un logro notable considerando su distancia. La observación de MIRI abarca longitudes de onda de luz emitidas en el rango de la luz visible, que están desplazadas al rojo, fuera del alcance de los instrumentos de infrarrojo cercano del Webb. El análisis de Jake indica que el brillo de la fuente implícito en la observación de MIRI es superior al que se extrapolaría de las mediciones de los otros instrumentos del Webb, lo que indica la presencia de una fuerte emisión de gas ionizado en la galaxia en forma de brillantes líneas de emisión de hidrógeno y oxígeno. La presencia de oxígeno tan temprano en la vida de esta galaxia es una sorpresa y sugiere que múltiples generaciones de estrellas muy masivas ya habían vivido su... vidas antes de que observáramos la galaxia.

Los científicos utilizaron el NIRSpec (espectrógrafo de infrarrojo cercano) del Telescopio Espacial James Webb de la NASA para obtener un espectro de la galaxia distante JADES-GS-z14-0 con el fin de medir con precisión su corrimiento al rojo y, por lo tanto, determinar su edad. El corrimiento al rojo puede determinarse a partir de la ubicación de una longitud de onda crítica conocida como la ruptura Lyman-alfa. Esta galaxia data de menos de 300 millones de años después del Big Bang.

Crédito: NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted (STScI). Ciencia: S. Carniani (Escuela Normal Superior), Colaboración JADES.

Todas estas observaciones, en conjunto, nos indican que JADES-GS-z14-0 no se asemeja a los tipos de galaxias que los modelos teóricos y las simulaciones por computadora predijeron que existían en el universo primitivo. Dado el brillo observado de la fuente, podemos predecir su posible crecimiento a lo largo del tiempo cósmico, y hasta el momento no hemos encontrado análogos adecuados entre los cientos de otras galaxias con alto corrimiento al rojo que hemos observado en nuestro estudio. Dada la región relativamente pequeña del cielo que buscamos para encontrar JADES-GS-z14-0, su descubrimiento tiene profundas implicaciones para el número previsto de galaxias brillantes que observamos en el universo primitivo, como se analiza en otro estudio simultáneo de JADES ( Robertson et al., recientemente aceptado ). Es probable que los astrónomos encuentren muchas de estas galaxias luminosas, posiblemente incluso en épocas anteriores, durante la próxima década con el Webb. ¡Nos entusiasma ver la extraordinaria diversidad de galaxias que existían en el Amanecer Cósmico!

Estas observaciones espectroscópicas se tomaron como parte del programa de Observaciones en Tiempo Garantizado (GTO) 1287 , y las de MIRI como parte del programa GTO 1180 .

Sobre los autores:

Stefano Carniani es profesor adjunto en la Escuela Normal Superior de Italia. También es miembro del equipo GTO de Webb/NIRSpec y estudia la evolución de galaxias y agujeros negros a lo largo del tiempo cósmico.

Kevin Hainline es profesor asociado de investigación en el Observatorio Steward de la Universidad de Arizona. También forma parte del equipo científico de Webb/NIRCam y utiliza datos del sondeo JADES GTO para explorar la evolución de las galaxias y los núcleos galácticos activos en los desplazamientos al rojo más altos.

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NASA

Guillermo Gonzalo Sánchez Achutegui

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