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Webb capta el misterioso regreso de un objeto fantasmal: «¡Esta cosa es un verdadero monstruo!»

Webb capta el misterioso regreso de un objeto fantasmal: «¡Esta cosa es un verdadero monstruo!»

El Telescopio Espacial James Webb ha descubierto AzTECC71, una galaxia tenue que anteriormente estaba fuera del alcance del Telescopio Espacial Hubble. Esta colaboración COSMOS-Web revela una galaxia polvorienta de formación de estrellas procedente del universo temprano, lo que sugiere que este tipo de galaxias son más comunes de lo que se pensaba anteriormente. Este descubrimiento proporciona nuevos conocimientos sobre la formación del universo primitivo y la evolución de las galaxias. (Concepto del artista. Vea las imágenes reales a continuación).

el Telescopio espacial James WebbEl descubrimiento de AzTECC71, una galaxia polvorienta de formación de estrellas del universo primitivo, desafía suposiciones previas sobre la expansión y formación de las galaxias y proporciona nuevos conocimientos sobre la historia cósmica y la evolución de las galaxias.

Apareció por primera vez como una burbuja brillante en los telescopios terrestres y luego desapareció por completo en las imágenes del Telescopio Espacial Hubble. Ahora, el objeto fantasmal ha reaparecido como una galaxia débil pero distinta en una imagen tomada por el Telescopio Espacial James Webb (JWST).

Perspectivas de la colaboración COSMOS-Web

Los astrónomos, en colaboración con COSMOS-Web, han identificado el objeto AzTECC71 como una galaxia polvorienta en la que se están formando estrellas. O en otras palabras, una galaxia que ha estado ocupada formando muchas estrellas nuevas pero que ha quedado cubierta por una capa de polvo que es difícil de ver a través de ella, aproximadamente mil millones de años después de que emergiera la Tierra. la gran explosión. Anteriormente se pensaba que estas galaxias eran extremadamente raras en el universo temprano, pero este descubrimiento, más más de una docena de candidatas adicionales en la primera mitad de los datos de COSMOS-Web que aún no han sido descritas en la literatura científica, sugiere que pueden ser tres a 10 veces más de lo esperado.

Galaxy AzTECC71 Web NIRCam

Una composición en color de la galaxia AzTECC71 a partir de múltiples filtros de color en el instrumento NIRCam del Telescopio Espacial James Webb. Crédito: J. McKinney/M. Franco/C. Casey/Universidad de Texas en Austin

Importancia astrofísica y resultados de la investigación.

«Esta cosa es una verdadera bestia», dijo Jed McKinney, investigador postdoctoral de la Universidad de Texas en Austin. «Aunque parece una pequeña burbuja, en realidad forma cientos de nuevas estrellas cada año. El hecho de que incluso algo tan extremo apenas pueda verse en las imágenes más sensibles de nuestro telescopio más nuevo es muy emocionante para mí. Probablemente nos dice que «Hay un montón de galaxias que se han estado escondiendo de nosotros».

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Si se confirma este hallazgo, indicaría que el universo primitivo era más polvoriento de lo que se pensaba anteriormente.

El equipo publicó sus hallazgos en el Diario astrofísico.

El proyecto COSMOS-Web, la iniciativa de investigación primaria más grande de JWST, codirigida por Caitlin Casey, profesora asociada de la Universidad de Texas en Austin, Su objetivo es mapear hasta un millón de galaxias De una porción del cielo del tamaño de tres lunas llenas. El objetivo es, en parte, estudiar las estructuras tempranas del universo. El equipo de más de 50 investigadores registró 250 horas de observación en el primer año del Telescopio Espacial James Webb, recibió el primer lote de datos en diciembre de 2022 y llegarán más hasta enero de 2024.

Aztecc71 en diferentes filtros de frecuencia

AzTECC71 se puede ver claramente en el filtro de color más rojo del instrumento NIRCam del telescopio espacial James Webb (F444W, extremo derecho), pero nada en los filtros más azules (F115W y 150W, izquierda). Crédito: J. McKinney/M. Franco/C. Casey/Universidad de Texas en Austin

Progreso tecnológico e investigaciones futuras.

Una galaxia polvorienta en formación de estrellas es difícil de ver con luz óptica porque gran parte de la luz de sus estrellas es absorbida por un velo de polvo y reemitida en longitudes de onda más rojas (o más largas). Antes del JWST, los astrónomos a veces se referían a ellas como “galaxias oscuras del Hubble”, en referencia al telescopio espacial que antes era más sensible.

«Hasta ahora, la única forma en que hemos podido ver galaxias en el universo temprano es desde una perspectiva óptica usando el Hubble», dijo McKinney. «Esto significa que nuestra comprensión de la historia evolutiva de las galaxias está sesgada porque sólo vemos galaxias menos oscuras y menos polvorientas».

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Esta galaxia, AzTECC71, fue descubierta por primera vez como una burbuja difusa de emisión de polvo por una cámara montada en el Telescopio James Clerk Maxwell en Hawaii, que ve en longitudes de onda entre el infrarrojo lejano y el microondas. Luego, el equipo de COSMOS-Web descubrió el objeto en los datos recopilados por otro equipo usando… Alma Un telescopio en Chile tiene mayor resolución espacial y puede ver en infrarrojo. Esto les permitió limitar la ubicación de la fuente. Cuando observaron los datos infrarrojos del Telescopio Espacial James Webb en una longitud de onda de 4,44 micrones, encontraron una galaxia débil exactamente en el mismo lugar. En longitudes de onda de luz más cortas, menos de 2,7 micrones, era invisible.

Comparación entre telescopio espacial HubbleImagen de AzTECC71 y la imagen correspondiente del Telescopio Espacial James Webb. Crédito: J. McKinney/M. Franco/C. Casey/Universidad de Texas en Austin

El equipo ahora está trabajando para descubrir más de estas débiles galaxias JWST.

“Utilizando el telescopio espacial James Webb, podemos estudiar por primera vez las propiedades ópticas e infrarrojas de estas galaxias ocultas que están muy oscurecidas por el polvo, porque son tan sensibles que no pueden mirar hasta los confines más lejanos de la galaxia. ”, dijo McKinney. El universo, pero también puede atravesar los más espesos velos de polvo.

El equipo estima que la galaxia se ve con un corrimiento al rojo de aproximadamente 6, lo que se traduce en unos 900 millones de años después del Big Bang.

Referencia: “Una galaxia polvorienta del infrarrojo cercano iluminada en el infrarrojo lejano en z ∼ 5 en COSMOS-Web” por Jed McKinney, Sinclair M. Manning, Olivia R. Cooper, Arianna S. Long, Hollis Akins, Caitlin M. Casey, Andreas L. Faist, Maximilian Franco, Christopher C. Hayward, Irene Lambridis, Georgios Magdis, Katherine E. Whittaker, Min Yun, Jacqueline B. Champagne, Nicole E. Drakos, Fabrizio Gentile, Stephen Gilman, Kasim Gozaliasl, Olivier Elbert , Xuwen Jin, Antón M. Quickmore, Vasily Kokorev, Daizhong Liu, R. Michael Rich, Brant E. Robertson, Francesco Valentino, John R. Tejedor, Jorge A. Zavala, Natalie Allen, Jehan S. Kartaltepe, Henry Joy McCracken, Luiz Baquero, Jason Rhodes, Marko Shontov y Son Toft, 10 de octubre de 2023. Diario astrofísico.
doi: 10.3847/1538-4357/acf614

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Los autores del estudio de la Universidad de Texas en Austin son McKinney, Casey, Olivia Cooper (investigadora graduada de la Fundación Nacional de Ciencias), Ariana Long (A) NASA Compañero del Hubble), Hollis Akins y Maximilian Franco.

La NASA brindó apoyo a través de una subvención del Instituto Científico del Telescopio Espacial.