La galaxia Maisie se confirma entre las más antiguas observadas
Una galaxia detectada por primera vez el verano pasado por el telescopio espacial Webb ha sido confirmada en un artículo publicado en Nature como entre las más tempranas jamás observada.
Las observaciones de seguimiento desde la primera detección de la galaxia de Maisie han revelado que es de 390 millones de años después del Big Bang. Aunque no es tan temprano como el equipo dirigido por el astrónomo de la Universidad de Texas en Austin, Steven Finkelstein, estimó por primera vez el verano pasado, es una de las cuatro galaxias más tempranas confirmadas observadas.
"Lo emocionante de la galaxia de Maisie es que fue una de las primeras galaxias distantes identificadas por JWST, y de ese conjunto, es la primera en ser confirmada espectroscópicamente", dijo en un comunicado Finkelstein, profesor de astronomía en UT Austin, autor de el artículo de Nature y el investigador principal de Cosmic Evolution Early Release Science Survey (CEERS). Llamó a la galaxia en honor a su hija, ya que fue descubierta en su cumpleaños.
El último análisis fue dirigido por el primer autor Pablo Arrabal Haro, investigador asociado postdoctoral en el Laboratorio Nacional de Investigación de Astronomía Óptica-Infrarroja de la National Science Foundation.
El equipo de CEERS actualmente está evaluando otras 10 galaxias que podrían ser de una era incluso anterior a la de Maisie.
Los objetos en el espacio no vienen impresos con una marca de tiempo. Para inferir cuándo la luz que observamos dejó un objeto, los astrónomos miden su corrimiento al rojo, la cantidad de cambio de color debido a su movimiento alejándose de nosotros. Debido a que vivimos en un universo en expansión, cuanto más retrocedemos en el tiempo, mayor es el corrimiento al rojo de un objeto.
Las estimaciones originales de los desplazamientos al rojo (y, por lo tanto, de los tiempos posteriores al Big Bang) se basaron en la fotometría, el brillo de la luz en las imágenes utilizando una pequeña cantidad de filtros de frecuencia amplia. Esas estimaciones se realizaron utilizando datos recopilados por CEERS durante el tiempo asignado originalmente para la primera temporada de observación del telescopio.
Para obtener una estimación más precisa, el equipo de CEERS solicitó mediciones de seguimiento con el instrumento espectroscópico de JWST, NIRSpec, que divide la luz de un objeto en muchas frecuencias estrechas diferentes para identificar con mayor precisión su composición química, salida de calor, brillo intrínseco y movimiento relativo. Según este último análisis espectroscópico, la galaxia de Maisie tiene un corrimiento al rojo de z=11,4.
Este estudio también analizó CEERS-93316, una galaxia encontrada originalmente en datos CEERS disponibles públicamente por un equipo dirigido por la Universidad de Edimburgo y se estimó inicialmente que se observó en un asombroso 250 millones de años después del Big Bang. En un análisis más detallado, el equipo encontró que CEERS-93316 tiene un corrimiento al rojo más modesto de z=4.9, que corresponde a alrededor de mil millones de años después del Big Bang.
Resulta que el gas caliente en CEERS-93316 emitía tanta luz en unas pocas bandas de frecuencia estrechas asociadas con el oxígeno y el hidrógeno que hacía que la galaxia pareciera mucho más azul de lo que realmente era. Ese tinte azul imitaba la firma de Finkelstein y otros que esperaban ver en galaxias muy tempranas. Esto se debe a una peculiaridad del método fotométrico que ocurre solo para objetos con desplazamientos al rojo de alrededor de 4,9. Finkelstein dice que fue un caso de mala suerte.
"Este fue un tipo de caso extraño", dijo Finkelstein. "De las muchas decenas de candidatos de alto desplazamiento al rojo que se han observado espectroscópicamente, este es el único caso en el que el verdadero desplazamiento al rojo es mucho menor que nuestra suposición inicial".
Esta galaxia no solo parece anormalmente azul, sino que también es mucho más brillante de lo que predicen nuestros modelos actuales para las galaxias que se formaron tan temprano en el universo.
"Hubiera sido realmente un desafío explicar cómo el universo pudo crear una galaxia tan masiva tan pronto", dijo Finkelstein. "Entonces, creo que este fue probablemente siempre el resultado más probable, porque fue muy extremo, muy brillante, con un desplazamiento al rojo aparentemente tan alto".
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