¿Qué aspecto tenía el cosmos en el mediodía cósmico? ¿Cómo se desarrolló la evolución de las galaxias? El universo tiene 13 800 millones de años. Podríamos pensar que, por tanto, el mediodía cósmico debería ser relativamente cercano al presente. En realidad, es mucho más lejano…
NGC 346 y el estudio del mediodía cósmico
NGC 346 es un cúmulo abierto que se encuentra a 210 000 años-luz de la Vía Láctea. Su energía está creando nuevas estrellas a partir de una densa nube de gas y polvo. Hace entre 10 y 11 000 millones de años, casi todas las galaxias del Universo pasaron por un intenso episodio de formación de estrellas. Desde entonces, la formación de estrellas, en el conjunto del cosmos, ha disminuido su ritmo. A pesar de ello, en lugares más reducidos es posible encontrar intensos episodios de formación de astros. De ahí el valor de estudiar cúmulos como este.
Así que no resulta sorprendente saber que un grupo de investigadores ha utilizado la cámara infrarroja NIRCam, uno de los instrumentos del telescopio espacial James Webb. La observación de NGC 346 se llevó a cabo en 2022 y, ahora, han presentado sus resultados preliminares en la reunión anual de la Sociedad Astronómica Americana. NGC 346 está en la Pequeña Nube de Magallanes. Es una galaxia enana, bien conocida, y satélite de la Vía Láctea. Es visible a simple vista en los cielos del hemisferio sur. Está siendo muy estudiada.
El resto de la Pequeña Nube de Magallanes, de hecho, no muestra el mismo nivel de actividad de NGC 346. Esa falta de actividad, además, es perfectamente normal para las galaxias que podemos observar en el universo moderno. Es decir, en todas aquellas galaxias que están relativamente cerca de la nuestra. No podemos olvidar que, en el cosmos, cuanto más lejos miramos en el espacio, más lejos estamos mirando en el tiempo y, por tanto, más nos adentramos en el pasado. El escenario, hace miles de millones de años, era muy diferente.
El mediodía cósmico estudiado en la Pequeña Nube de Magallanes
Así, Margaret Meixner, investigadora jefe del equipo de investigadores tras el estudio, explica que el cosmos no siempre ha sido tan tranquilo como lo vemos a nuestro alrededor. Durante el mediodía cósmico, una galaxia no habría tenido una única región como NGC 346. A diferencia de lo que vemos en la Pequeña Nube de Magallanes, las galaxias hubieran tenido miles de regiones similares. En el universo moderno, NGC 346 es el único cúmulo masivo que está formando estrellas a un ritmo muy elevado dentro de su galaxia.
Es una oportunidad magnífica para poder analizar las condiciones que tuvieron lugar durante el mediodía cósmico. En especial, porque la Pequeña Nube de Magallanes tiene pequeñas concentraciones de elementos pesados. También conocidos como metales, en astronomía, son todos aquellos elementos más allá del hidrógeno y el helio. Es decir, todo lo que no se formó durante el Big Bang. El resto de elementos se formaron posteriormente, tras la aparición de las estrellas. Bien en la fusión, en su interior, o en fenómenos como las supernovas.
Los investigadores están interesados en comprender cómo se diferencia la formación de estrellas en función de la región. Es decir, por un lado ver cómo se desarrolla en una región con pocos elementos pesados. Por otro, ver cómo es en el entorno, rico en elementos pesados, de la Vía Láctea. El telescopio James Webb y NIRCam les permite hacer justo eso. Además, de una manera mucho más detallada que lo que era posible hasta ahora. Es capaz de observar estrellas jóvenes, diminutas, que los telescopios anteriores no podían llegar a observar.
El estudio de las protoestrellas
Su nitidez es tal, que los investigadores pueden llegar a estudiar las protoestrellas más ligeras. De hasta solo la décima parte de la masa del Sol. Así, pueden observar si el proceso de formación se ve afectado por el bajo contenido de metales. El telescopio James Webb también les ha permitido observar el polvo presente en el disco de acreción de las protoestrellas. Cabe recordar que ese disco es el lugar del que, más adelante, nacerán los planetas, satélites y resto de objetos que compondrán su sistema planetario. Igual que sucedió con el Sistema Solar y el Sol.
Es la primera vez que se puede observar el disco de acreción de protoestrellas en la Pequeña Nube de Magallanes. Su presencia indica que no solo se formarán estrellas y gigantes gaseosos, también planetas rocosos. Así que lo que están observando son los bloques constituyentes, no solo de las estrellas, también posiblemente de planetas. Como el entorno de la Pequeña Nube de Magallanes es similar a las condiciones de las galaxias en el mediodía cósmico, pueden realizar suposiciones. Es posible que los planetas rocosos se formasen antes de lo que se suele plantear.
El equipo de autores sigue repasando los datos recogidos. Entre ellos está también el análisis espectroscópico, que proporcionará información sobre la composición química exacta del material en, y alrededor de, las protoestrellas. En cuanto al futuro de la nube de gas y polvo, no hay mucho que mencionar. Es algo cuya historia es conocida ya que se ha visto en multitud de ocasiones en otros lugares del universo. La radiación de las estrellas terminará erosionándola. De manera que, en un futuro más o menos lejano, dejará de formar nuevos astros…
Estudio
El estudio es O. Jones, C. Nally, N. Habel et al.; «Discovery of dusty sub-solar mass young stellar objects in NGC 346 with JWST/NIRCam». Puede consultarse en arXiv, en este enlace.
Referencias: Universe Today
