¿El último rompecabezas del telescopio espacial James Webb? Filtro de galaxias de Schrödinger

Los astrónomos armados con los primeros datos obtenidos por el Telescopio Espacial James Webb (JWST) están buscando galaxias que existieron solo unos cientos de millones de años después del Big Bang.

Rohan Naidoo, astrofísico del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian, y sus colegas han sido particularmente expertos en revelar estos efectos cósmicos.

Solo unos días después de las primeras imágenes de JWST transmitidas por todo el planeta en julio, Naidoo y sus colegas publicaron un documento que resonó en toda la web y obtuvo un impulso real en las redes sociales.. Usando datos del rango, los investigadores anunciaron que habían descubierto un candidato para la galaxia más distante jamás vista, denominada GLASS-z13. Entonces, ni siquiera después de una semana, un Varios grupos han encontrado galaxias candidatas más lejanas.

No es de extrañar, entonces, que tengamos otro candidato.

En un artículo preimpreso, publicado el 5 de agosto que aún no ha sido revisado por pares, Naidoo y sus colegas detallan un candidato para otra galaxia distante, de uno de los programas científicos de lanzamiento temprano de JWST, conocido como CEERS-1749. Es una galaxia muy brillante que, de confirmarse, habría existido solo 220 millones de años después del Big Bang, y también podría reescribir nuestra comprensión del universo.

Pero hay un gran problema.

CEERS-1749 puede ser Una de las galaxias más distantes que jamás hayamos visto. O podría estar al acecho cerca de la casa. Esencialmente, los datos parecen apuntar a dos posibles lugares para la galaxia, y no sabremos cuál es el verdadero sin más observación. Esto le valió el apodo de “Galaxia candidata de Schrödinger” en el documento enviado al depósito de preimpresión, arXiv, el 4 de agosto.

Entonces, ¿cómo puede una galaxia como Schrödinger (el nombre con el que corremos porque es más interesante que CEERS-1749) verse en dos lugares diferentes? Se trata de corrimiento al rojo.

Para determinar la distancia de una galaxia, los astrónomos estudian las longitudes de onda de la luz. En concreto, están interesados ​​en un fenómeno de la luz conocido como corrimiento al rojo. En resumen, las ondas de luz que salen de las galaxias distantes se estiran con el tiempo, desplazando las ondas hacia abajo en el espectro electromagnético y haciéndolas más, bueno… rojas. Entonces, los rayos ultravioleta que salen de una galaxia como Schrödinger no llegarían a la Tierra como luz ultravioleta. En cambio, se desplazará hacia el rojo a infrarrojo, lo cual es excelente para nosotros porque ese es el tipo de luz que busca JWST.

Y JWST tiene diferentes filtros, mirando distintas longitudes de onda infrarrojas. Al examinar una galaxia como Schrödinger, puede hacer clic en las longitudes de onda como si estuviera haciendo clic en un álbum de fotos. En las primeras páginas, longitudes de onda rojas más bajas, no verá nada. Luego, a medida que te diriges hacia arriba y las longitudes de onda se vuelven más rojas, aparece el fantasma de la galaxia. En su longitud de onda más desplazada hacia el rojo, en la parte posterior del álbum, la galaxia es un objeto claramente definido.

El corrimiento al rojo se denota por el parámetro . z y arriba z Los valores significan un objeto remoto. uno de los confirmado Las galaxias más distantes descubiertas hasta ahora, GN-z11, han z vale 11.09. En el caso de Schrödinger, el equipo de investigación afirmó que podría tener una extensión z El valor es de aproximadamente 17. Esto significa que esta luz es de hace unos 13.600 millones de años.

También puede significar que es posible que debamos repensar nuestros modelos sobre cómo evolucionaron las galaxias en los primeros días del universo: las galaxias de hace tanto tiempo no deberían haber sido tan brillantes, al menos según el modelo que usamos actualmente para explicar nuestro universo. .

Pero tal vez no necesitemos romper la física todavía.

El equipo sugiere que existe buena evidencia ambiental de que Schrödinger z El valor puede ser de alrededor de 5, lo que significa que su luz tiene unos 12.500 millones de años. Todas las demás galaxias en la región alrededor de Schrödinger están a esta distancia. Schrödinger puede ser una galaxia satélite de uno de sus vecinos más masivos.

¡Pero espera, hay más! Otro grupo de investigadores también estudió exactamente esta misma galaxia a partir de datos de publicación temprana y publicó sus propios resultados en arXiv el mismo día. Jorge Zavala, astrofísico de ALMA Japón, y su equipo agregaron a los datos del JWST datos de telescopios terrestres en los Alpes franceses y Hawái.

Llegaron a la conclusión de que Schrödinger podría ser un impostor disfrazado de galaxia de alto corrimiento al rojo cuando en realidad es una galaxia de polvo mucho más cercana que está experimentando una rápida formación estelar.

¿La carta que te llevas a casa? El trabajo sobre este desconcertante filtro galáctico está incompleto. JWST pudo estudiar la intensidad de la luz emitida por Schrodinger, pero se necesitan más mediciones. En particular, la espectroscopia permitirá a los astrofísicos examinar su corrimiento al rojo con mayor precisión. La única barrera ahora es el tiempo: tener suficiente tiempo en los telescopios de todo el mundo para estudiar a Schrödinger y resolver el misterio.

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