Pero también hay descubrimientos científicos que ponen en duda lo que creíamos saber. Son igualmente importantes, o quizá incluso más. De hecho, nos dicen que el modelo que habíamos construido no es del todo correcto y también nos muestran el camino a seguir para mejorarlo.
Lo que se informa en este artículo es uno de esos descubrimientos complicados.
El descubrimiento del que estamos hablando se refiere al universo joven, incluso recién nacido. Se trata de la evolución del universo en los primeros cientos de millones de años después del Big Bang.
El joven universo
Se estima que la edad actual del universo es de aproximadamente 14 mil millones de años. El período al que nos referimos representa menos del 2 % de la edad del universo. Imaginando que hablamos de un hombre con una esperanza de vida media de 80 años, el periodo que estamos considerando corresponde a su primer año y medio de vida.
Los astrónomos están muy interesados en comprender, en esta etapa del joven universo, cómo se formaron las estrellas y las galaxias.
Por este motivo existen varios programas de observación que tienen como objetivo descubrir el tipo y las propiedades de los objetos astronómicos existentes en los primeros cientos de millones de años después del Big Bang.
A la caza de galaxias primordiales
El programa JADES, que significa JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (es decir, un estudio extragaláctico avanzado y profundo realizado con el telescopio espacial JWST) es uno de estos programas. Las capacidades y la sensibilidad infrarroja del telescopio James Webb se utilizan para buscar galaxias en el universo joven.
Representación esquemática de la historia del universo, desde el Big Bang a la izquierda hasta la era actual. Obsérvese que los modelos predicen la formación de galaxias 400 millones de años después del Big Bang, mientras que JADES-GS-z14-0 se formó tras sólo 290 millones de años. Crédito: NASA
En una primera fase del programa, realizada con la cámara NIRCam, se seleccionaron objetos candidatos que podrían ser galaxias muy distantes y, por tanto, primordiales.
Entre los numerosos candidatos, uno era extremadamente interesante: JADES-GS-z14-0. Observaciones posteriores con NIRCam confirmaron que efectivamente se trataba de un objeto muy distante (técnicamente con un corrimiento al rojo z > 14).
Se hizo un espectro de este objeto (fueron necesarias 10 horas consecutivas de exposición con JWST). Las observaciones espectroscópicas nos permiten ver cómo se distribuye la luz emitida por él en diferentes longitudes de onda y detectar evidencia de la composición química, así como una estimación más precisa del corrimiento al rojo. El espectro confirmó que efectivamente se trataba de una galaxia primordial.
Por qué el descubrimiento de JADES-GS-z14-0 es una complicación
En primer lugar, recalquemos el concepto de que para el astrónomo una complicación representa una gran oportunidad para comprender que su modelo no es exacto y encontrar cómo mejorarlo.
Dicho esto, el J ADES-GS-z14-0 tiene algunas características que chocan con lo que predicen los modelos.
Esta galaxia parece haberse formado aproximadamente 290 millones de años después del Big Bang. Sin embargo, es más brillante de lo que predijeron los modelos. Se ha comprobado que la luminosidad de esta galaxia no es producida por algún agujero negro supermasivo sino únicamente por estrellas, cuya masa total equivale a cientos de millones de veces la masa del Sol.
Espectro de la galaxia JADES-GS-z14-0 obtenido con el instrumento NIRSpec de JWST a partir del cual se midió con precisión la edad. Créditos: NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted (STScI). Ciencia: S. Carniani (Scuola Normale Superiore), Colaboración JADES
La tercera complicación surge del descubrimiento de oxígeno en el espectro de la galaxia. Es decir, el elemento oxígeno existe en la galaxia. Sabemos que el oxígeno se forma en los núcleos de las estrellas durante las reacciones de fusión termonuclear y que luego se libera al medio interestelar durante la muerte de las estrellas (ya sea a través de la fase de nebulosa planetaria o de supernova).
Otra complicación, ligada a la anterior, es que también está presente una cantidad importante de polvo, que también es resultado de la sucesión de múltiples generaciones de estrellas.
En definitiva, se descubrió una galaxia primordial, ni siquiera 300 millones de años después del Big Bang, pero con signos de vejez (oxígeno y polvo), por lo que debería haberse formado incluso antes de 300 millones de años.
Los modelos no predicen la existencia de tales galaxias, del mismo modo que incluso si esta galaxia evoluciona (haciéndola envejecer con simulaciones) no adquiere las características de ninguna de las galaxias observadas en una edad posterior.
Una complicación para los astrónomos, pero también una gran oportunidad para dar un paso adelante en la correcta comprensión del universo primordial.
Font, article de Sergio Messina per a "MeteoRed"
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