James Webb detecta polvo antiguo que podría ser de las primeras supernovas

Aranzulla de Los Pobres

El polvo puede no parecer el tema más interesante, pero para cierto grupo de astrónomos, es emocionante. Los investigadores utilizaron recientemente el telescopio espacial James Webb para identificar granos de polvo del universo primitivo, que podrían haber sido producidos por las primeras supernovas.

James Webb es una herramienta poderosa porque permite a los investigadores identificar galaxias extremadamente distantes y, por lo tanto, extremadamente antiguas. Webb se puede usar no solo para identificar estas galaxias tempranas, sino también para tomar espectros de ellas, lo que puede revelar su composición química al ver qué longitudes de onda de luz absorben. Como parte de un estudio llamado JWST Advanced Deep Extragalactic Survey o JADES, el instrumento NIRCam de Webb tomó esta imagen de una región del cielo llamada GOODS-South. Dentro de esa imagen, los investigadores utilizaron el instrumento NIRSpec de Webb para observar los espectros de las primeras galaxias como JADES-GS-z6.

Esta imagen destaca la ubicación de la galaxia JADES-GS-z6 en una parte de un área del cielo conocida como GOODS-South, que se observó como parte del Estudio Extragaláctico Profundo Avanzado JWST, o JADES.
Esta imagen destaca la ubicación de la galaxia JADES-GS-z6 en una parte de un área del cielo conocida como GOODS-South, que se observó como parte del Estudio Extragaláctico Profundo Avanzado JWST, o JADES. ESA/Webb, NASA, ESA, CSA, B. Robertson (UC Santa Cruz), B. Johnson (Centro de Astrofísica, Harvard y Smithsonian), S. Tacchella (Universidad de Cambridge, M. Rieke (Univ. de Arizona), D. Eisenstein (Centro de Astrofísica, Harvard y Smithsonian), A. Pagan (STScI)

Usando el espectrógrafo, los investigadores encontraron evidencia de granos ricos en carbono en las nubes de polvo. Eso parece ser similar a los hallazgos de compuestos llamados hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP), sin embargo, no habría sido posible que estos compuestos complejos se formaran tan temprano en el universo.

Esto es complicado porque los espectros pueden parecer similares para diferentes sustancias químicas. En este caso, podría ser que la pequeña variación encontrada por los investigadores sea significativa: su característica fue más prominente a 226,3 nanómetros, mientras que los PAH suelen ser más prominentes a 217,5 nanómetros. Esa es una discrepancia muy pequeña, pero podría deberse a una mezcla de partículas presentes en el polvo.

"Este ligero cambio en la longitud de onda de donde la absorción es más fuerte sugiere que podemos estar viendo una mezcla diferente de granos, por ejemplo, granos de grafito o de diamante", dijo el autor principal de la investigación, Joris Witstok de la Universidad de Cambridge. en un comunicado . Witstok continuó explicando que esta mezcla podría haber ocurrido debido a supernovas tempranas o estrellas grandes llamadas estrellas Wolf-Rayet : "Esto también podría ser producido potencialmente en escalas de tiempo cortas por estrellas Wolf-Rayet o eyecciones de supernovas".

Desde que comenzó el trabajo con Webb el año pasado, los astrónomos han notado que las primeras galaxias parecen ser considerablemente más numerosas y más masivas de lo que nadie había predicho, lo que, junto con evidencia como este descubrimiento, los está llevando a repensar sus suposiciones sobre el universo primitivo.

“Este descubrimiento implica que las galaxias jóvenes en el Universo primitivo se desarrollan mucho más rápido de lo que habíamos anticipado”, dijo el investigador Renske Smit de la Universidad John Moores de Liverpool. "Webb nos muestra una complejidad de los primeros lugares de nacimiento de estrellas (y planetas) que los modelos aún no han explicado".

La investigación se publica en la revista Nature .