El telescopio James Webb ya ha encontrado las galaxias más lejanas observadas hasta la fecha. El observatorio espacial todavía está dando sus primeros pasos, pero los resultados son muy prometedores. En los próximos años, solo se puede esperar que encuentre otras incluso más lejanas…
Las galaxias más lejanas observadas y confirmadas
Un equipo de astrónomos ha utilizado los datos del telescopio espacial James Webb para informar sobre el descubrimiento de las galaxias más lejanas observadas hasta la fecha. La luz de estas galaxias ha estado viajando durante 13 400 millones de años hasta alcanzarnos. Son, por tanto, galaxias que vemos tal y como eran cuando el universo apenas tenía el 2% de su edad actual. La confirmación llega tan solo unos meses después de que, el mismo JWST, proporcionase los primeros datos sobre lo que parecían galaxias muy distantes.
Ahora, esa información se ha confirmado, gracias a la incorporación de observaciones espectroscópicas que han permitido analizar sus características. En la luz procedente de estas galaxias, tremendamente tenues, se han encontrado las pistas que apuntan a que son muy jóvenes. Era imprescindible confirmar, para los astrónomos, que realmente se trataba de objetos pertenecientes a la infancia del cosmos. Es posible observar galaxias más cercanas (y por tanto muy posteriores al Big Bang) que pueden confundirse con las primeras que aparecieron en el universo.
Algunas están incluso más lejos de lo que el telescopio Hubble es capaz de observar. El hallazgo ha sido posible gracias a los instrumentos NIRCam y NIRSpec, ambos incorporados en el telescopio James Webb. Su existencia se debe, precisamente, al deseo de investigar las primeras galaxias del universo. En 2015, los equipos de ambos instrumentos se unieron para proponer la Campaña Avanzada Extragaláctica Profunda del JWST (JADES, por sus siglas en inglés). Un programa ambicioso que ha recibido un mes de tiempo de observación del telescopio, repartido a lo largo de dos años.
Los primeros resultados de JADES
El objetivo es obtener una visión detallada del universo en su infancia. JADES es una colaboración internacional que aglutina a más de ochenta astrónomos de diez países. Los resultados demuestran por qué ambos equipos, los de NIRCam y NIRSpec, querían aunar esfuerzos. En la primera ronda de observaciones, JADES se ha centrado en la región alrededor de la imagen de campo ultraprofundo del telescopio Hubble. A lo largo de 20 años, esa región del firmamento ha sido observada con casi todos los telescopios grandes.
Por lo que se ha obtenido un conjunto de datos muy detallado, que cubre todo el espectro electromagnético. Ahora, el telescopio JWST añade su propia información, proporcionando las imágenes más nítidas obtenidas por ahora. El programa JADES comenzó utilizando NIRCAM, dedicando diez días de observación a la región, en nueve colores diferentes del espectro infrarrojo. La región observada es 15 veces más grande que la observada en las imágenes infrarrojas más profundas producidas por el telescopio Hubble. Además, son más profundas y precisas.
A pesar de ello, el tamaño de la imagen es solo equivalente al de un ser humano visto desde un kilómetro y medio de distancia. En ese espacio ínfimo, se pueden observar unas 100 000 galaxias. Cada una, naturalmente, registrada en un momento diferente de la historia del universo, en función de su distancia a la Vía Láctea. Por primera vez, explican, se han observado galaxias tal y como eran 350 millones de años tras el Big Bang y, lo más importante, se puede confirmar que realmente pertenecen a ese momento. Esa detección depende de la luz de la galaxia.
Cómo encontrar las galaxias más lejanas jamás observadas
La expansión del universo provoca que la luz de esas galaxias se estire. En el caso de las galaxias más jóvenes, su luz se ha estirado en un factor de 14. Los astrónomos buscan las galaxias más tenues, visibles en el espectro infrarrojo, cuya luz muestra un corte abrupto en una longitud de onda en particular. Ese punto de corte varía con la expansión del universo. Así que el equipo JADES utilizó las imágenes del JWST para encontrar las galaxias que podían encajar con las primeras etapas del cosmos. Después usaron el instrumento NIRSpec.
Realizaron una única observación, recogiendo 28 horas de datos. En total, captaron la luz de 250 galaxias tenues, cuyas propiedades fueron estudiadas detalladamente. Cuatro de las galaxias estudiadas resultan particularmente llamativas, porque se remontan a una época muy temprana. Las observaciones confirman que su desplazamiento al rojo está por encima de 10. Dos de ellas llegan al 13. Es decir, una época cuando el universo tenía, aproximadamente, 330 millones de años. Estas galaxias son extremadamente tenues por la gran distancia que nos separa.
Pero ahora, gracias al telescopio James Webb, es posible estudiar sus propiedades. La llegada del observatorio espacial permitirá desentrañar, por primera vez, algunas preguntas sobre el origen y formación de las galaxias, así como las primeras etapas del universo. El proyecto JADES continuará sus observaciones en 2023, analizando otra parte del firmamento, centrándose en el Campo Profundo de Hubble. Hay muchas galaxias candidatas esperando ser analizadas con más detalle. Así que, en los próximos años, seguiremos oyendo hablar de ellos.
Referencias: NASA
