El Telescopio Espacial James Webb equipado con el poderoso NIRCam, ha resuelto uno de los misterios más intrigantes de la astronomía moderna, los detalles fascinantes sobre el Universo temprano.

Desde hace tiempo, los astrónomos se preguntaban por qué detectamos luz proveniente de átomos de hidrógeno en el Universo temprano, a pesar de que debería haber sido bloqueada por el gas original que se formó después del Big Bang. Las recientes observaciones del Webb nos han mostrado pequeños objetos débiles que rodean las mismas galaxias responsables de esta «inexplicable» emisión de hidrógeno.

Entonces, ¿cómo es que esta luz llega hasta nosotros desde galaxias tan lejanas en el tiempo y el espacio? la luz viaja a una velocidad finita (cercana a los 300.000 km/s), y cuanto más lejos está una galaxia, más antigua es la luz que estamos viendo. En otras palabras, al observar galaxias distantes, no solo estamos explorando los confines del Universo, sino también su pasado.

El equipo internacional de astrónomos que lidera esta investigación ha utilizado la capacidad única de Webb para observar galaxias extremadamente distantes y débiles. Resulta que las galaxias más antiguas, lugares de formación estelar, emitían una luz especial llamada emisión Lyman-α. Sin embargo, durante la época de la reionización, un vasto océano de hidrógeno neutro rodeó estas áreas de creación estelar, y el espacio entre galaxias estaba lleno de aún más gas neutro. Este gas puede absorber y dispersar eficazmente la emisión de hidrógeno, según las teorías astronómicas previas.

Sin embargo, el Telescopio Espacial James Webb desafió estas expectativas al revelar que las galaxias distantes están rodeadas por objetos pequeños y débiles que contribuyen a la emisión de hidrógeno. ¿Cómo es posible? Bueno, las simulaciones modernas de galaxias en el Universo temprano, combinadas con las observaciones del Webb, indican que la fusión caótica de estas galaxias vecinas es la fuente de la misteriosa emisión de hidrógeno.

La resolución y sensibilidad incomparables del NIRCam de Webb han permitido a los astrónomos estudiar galaxias más pequeñas y débiles que rodean a las galaxias brillantes que emiten esta misteriosa luz. El investigador principal, Callum Witten, de la Universidad de Cambridge, explica que las fusiones de estas galaxias más pequeñas son la clave para entender este fenómeno intrigante.

Lo que antes se pensaba que era una única galaxia grande resulta ser un cúmulo de galaxias más pequeñas interactuando entre sí. Esto ha revolucionado nuestra comprensión de la emisión de hidrógeno en las primeras galaxias. Sergio Martín-Álvarez, de la Universidad de Stanford, señala que Webb ha revelado un escenario mucho más complejo de lo que se creía.

El equipo también utilizó simulaciones por computadora de última generación para respaldar sus hallazgos. Descubrieron que la rápida acumulación de masa estelar a través de las fusiones de galaxias impulsó la emisión de hidrógeno, permitiendo que esta radiación escape a través de canales libres del gas neutro circundante.

Este descubrimiento está lejos de ser el final. Se tienen planes de realizar observaciones de seguimiento para estudiar galaxias en diversas etapas de fusión, lo que podría proporcionar aún más pistas sobre la evolución de estas galaxias y nuestro vasto Universo…

Para saber más:

https://esawebb.org/news/weic2402