James Webb descubre en el universo temprano un “nudo” cósmico

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En 2021 fue lanzado rumbo al punto de Lagrange 1 el telescopio espacial James Webb, siendo este el más nuevo y poderoso observatorio de NASA y ESA. Dentro de sus objetivos está el de ser nuestros en el cielo y poder ver en gran resolución longitudes de onda del infrarrojo cercano y lejano. Además, de trabajar en conjunto con Hubble para estudiar el universo como nunca se ha podido. A partir de esta sinergia se ha detectado un nudo cósmico en el universo temprano.

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A la izquierda se muestra una imagen de campo tomada por el Hubble, en medio un aumento del cuásar y a la derecha cada una de las bandas y su correspondiente velocidad representativa. Créditos: ESA/Webb, NASA & CSA, D. Wylezalek, A. Vayner & the Q3D Team, N. Zakamska

Corrimiento al rojo

Nuestra principal forma de ver el universo es a partir de detecciones de la luz que proviene de los distantes objetos, esta cuenta con una velocidad finita y que limita la transmisión de información en el universo. A su vez, debido a la expansión del universo, los fotones se ven afectados y pierden energía, esto conlleva a una longitud de onda más larga y un corrimiento hacia la zona infrarroja del espectro electromagnético. Es por lo que telescopios como el Hubble tienen un límite de cuán lejos pueden ver y se recurre a nuevos telescopios para detectar esas señales poco energéticas del universo lejano y, por ende, lejano.

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Imagen de campo profundo capturada por el telescopio espacial Hubble. Créditos: ESA/Hubble, NASA, N. Zakamska

En esta ocasión, James Webb detectó un cúmulo de galaxias en proceso de formación alrededor de un AGN; núcleo activo de galaxia, por sus siglas en inglés, “extremadamente rojo”. No obstante, fue descubierto originalmente por el telescopio Hubble y el observatorio Gemini-North, y los científicos creían que había una colisión en desarrollo con otro objeto que no lograban ver.

Gafas para ver el universo

Grupos de astrónomos, cosmólogos y astrofísicos se encontraban expectantes a las nuevas observaciones que podría ofrecer James Webb, sin embargo, no esperaban tener tanta claridad en las detecciones que ha realizado. En el caso del cuásar SDSS J165202.64+172852.3 se creía había un único objeto, pero gracias al instrumento NIRSpec se encontró hasta tres galaxias interaccionando entre sí y formando un “nudo” cósmico, aunque puede haber más objetos.

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Composición de 4 bandas diferentes, donde cada color representan una cierta velocidad. Uniendolas se obtiene una imagen borrosa que representa el "nudo" cósmico de al menos tres galaxias y un cuásar. Créditos: ESA/Webb, NASA & CSA, D. Wylezalek, A. Vayner & the Q3D Team, N. Zakamska

Gracias a la sensibilidad intrínseca de NIRSpec y su capacidad de realizar espectrografía en el infrarrojo, creó un mapa de las velocidades del polvo cósmico y estrellas de las galaxias. Esto gracias a ciertos cambios en la longitud de onda dependiendo de si el material se acerca o aleja a nosotros. Las mediciones de oxígeno ionizado permiten entender la dinámica y el flujo en las cercanías al cuásar.

Nuevas oportunidades

El cuásar es un espécimen raro y exótico, inclusive se le considera uno de los más grandes jamás detectados del universo temprano y existió hace cerca de 11.5 mil millones de años. Las observaciones pueden ayudar a entender mejor la formación de galaxias y dar pistas sobre el funcionamiento de la materia oscura, ya que para explicar lo visto se requiere de más masa de la visible.

Francisco Andrés Forero Daza
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