Un equipo internacional de astrofísicos dirigido por científicos de la Universidad de California, Los Ángeles, ha confirmado la existencia de la galaxia más tenue y distante jamás observada en el universo primitivo. La galaxia JD1 es una de las más distantes entre las identificadas hasta ahora. Así lo informa un artículo publicado en la revista Nature.

La galaxia ultra-débil JD1 fue descubierta utilizando el Telescopio James Webb. Surgió durante la transición de la era de las edades oscuras a la era de la reionización, cuando los átomos de hidrógeno neutro absorbían la radiación ultravioleta de las primeras estrellas y se ionizaban, lo que, a su vez, hacía transparente el universo.

JD1 se encuentra mucho más allá del cúmulo de galaxias Abell 2744, que actúa como una lente gravitatoria. La masa combinada de las galaxias en el cúmulo crea una fuerza gravitatoria que distorsiona y amplifica la luz de las galaxias de fondo, haciendo que JD1 parezca más grande y 13 veces más brillante. Para observar la galaxia ultra-débil, se utilizaron el espectrógrafo de infrarrojo cercano NIRSpec en el telescopio Webb, así como la cámara de infrarrojo cercano NIRCam.

Imagen: Naturaleza (2023). DOI: 10.1038/s41586-023-05994-w / Phys.org

Para confirmar que la galaxia JD1 está muy distante, los científicos han identificado en su espectro el llamado límite de Lyman, una longitud de onda de 91,15 nanómetros generada por la transición de un átomo de hidrógeno del estado fundamental a un ion de hidrógeno. La presencia de un límite en la radiación de la estrella indica que es predominantemente hidrógeno y, por lo tanto, muy antigua.

Si se produce formación de estrellas en la región, entonces las acumulaciones de gas neutro absorben una proporción significativa de ondas cuya longitud es más corta que el límite de Lyman, lo que se conoce como la brecha de Lyman. Para una galaxia con un corrimiento al rojo de z = 3 o más (el tiempo de viaje de la luz es de más de 11 mil millones de años), la longitud de onda de la ruptura se estira significativamente debido a la expansión del Universo, lo que permite determinar la distancia lo.

La luz emitida por la galaxia tardó 13.300 millones de años en llegar a la Tierra, pero durante este tiempo el Universo logró expandirse, por lo que actualmente la galaxia se encuentra alejada de la Tierra por una distancia (en cosmología llamada su propia distancia) de 31.300 millones de años luz. . Surgió apenas 480 millones de años después del Big Bang.

JD1 tiene una morfología compacta y compleja, y su masa se estima en unos 10 millones de masas solares. Su metalicidad, es decir, el contenido de elementos más pesados que el helio, es inferior al del Sol. Esto se debe a que las primeras estrellas solo podían estar formadas por hidrógeno, pero gradualmente produjeron elementos pesados a medida que avanzaba la evolución estelar.