El JWST confirma que se encontraron galaxias más brillantes de lo esperado en el universo temprano

Los astrónomos han anunciado nuevas evidencias sobre un tema un tanto controvertido en este campo: la cantidad de galaxias brillantes que existían en el universo primitivo, específicamente durante los primeros 600 millones de años posteriores al Big Bang. El Hubble había demostrado que la cantidad era mayor de lo esperado, pero las observaciones terrestres no concordaban con esta evaluación. Ahora, nuevas observaciones del JWST sugieren que el análisis del Hubble era correcto.

Las galaxias fueron seleccionadas del sondeo más grande de galaxias reionizantes más brillantes (BoRG) del Hubble, en paralelo puro. Procedían de 200 líneas de visión diferentes para garantizar que la muestra fuera universal y no solo de un punto de la suerte. Su distancia se basó en sus colores, que el JWST calcula midiendo el espectro de luz de estas galaxias, lo que confirma que más del 50 por ciento de las BoRG provenían de hecho del universo distante.

“Lo más destacado de lo que encuentro en este estudio reciente es que realmente tenemos muchas galaxias brillantes, y es importante ver cómo ocurre la reionización”, dijo a IFLScience la Dra. Sofía Rojas Ruiz de la UCLA, quien presentó este trabajo en la 32ª Asamblea General de la Unión Astronómica Internacional que tuvo lugar en Sudáfrica esta semana.

La reionización es una época temprana del universo que no se comprende del todo. Una vez que el cosmos se enfrió lo suficiente, unos 400.000 años después del Big Bang, los átomos de hidrógeno pudieron retener sus electrones. Ya no estaban ionizados como lo habían estado desde que apareció el primer protón.

Este gas neutro de hidrógeno hizo que el universo fuera opaco, aunque no había mucho que ver en aquel entonces. Las primeras estrellas aún no habían empezado a brillar. Pasaron muchas decenas de millones de años hasta que se formaron las primeras estrellas y luego las primeras galaxias. Esas estrellas emitían mucha luz ultravioleta y esa luz ionizaba el hidrógeno una vez más, de ahí la reionización.

Por eso son importantes los BoRG, al igual que los Borg de Viaje a las estrellasPara el hidrógeno neutro, la resistencia fue inútil. Su luz arrancó los electrones del núcleo de hidrógeno. La nueva investigación mostró que, si bien son brillantes en general, la población tiene mucha diversidad. Estos objetos no solo están formando estrellas a un ritmo alto y constante, sino que también están experimentando estallidos de formación estelar. Las galaxias más brillantes con diferentes historias de formación estelar pintan una imagen específica del universo primitivo.

Si las galaxias brillantes tempranas son pocas, entonces tuvieron que hacer mucho trabajo para reionizar todo el universo. Eso significa que son potencias que cambiaron drásticamente el cosmos. Pero como muchos más objetos se turnan para volverse brillantes a medida que aumenta su ritmo de formación estelar, todo el proceso puede ser más suave.

“Cuando observas la abundancia de estas galaxias, puedes decir con precisión [whether] «La reionización está ocurriendo rápidamente o de manera más fluida. Lo que vemos ahora con la mayor abundancia es que está ocurriendo de manera más fluida», dijo el Dr. Rojas Ruiz a IFLScience.

Así pues, el JWST parece respaldar el análisis inicial del Hubble de que había más galaxias brillantes en el universo primitivo. No está claro por qué estas galaxias no fueron vistas por observatorios terrestres, pero como señala Rojas Ruiz, “Hacer astronomía infrarroja desde la Tierra es muy difícil. Puede ser que sea realmente difícil encontrar esta población específica de galaxias. O tal vez fueron más agresivos en su evaluación de la contaminación, lo cual es justo porque tenemos muchos contaminantes en el infrarrojo”.

El Dr. Rojas Ruiz también dirige el proyecto Llevando la Astronomía a las Comunidades Rurales de Colombia (BARCo), como parte de la Unión Astronómica Internacional – Oficina de Astronomía para el Desarrollo.