James Webb para el asombro: las principales observaciones del telescopio sobre la formación temprana de galaxias

Los aportes esenciales que las imágenes capturadas por el Telescopio Espacial James Webb (JWST) siguen siendo descubiertas por los científicos todo el tiempo. Nuevas conclusiones a partir de sus observaciones ayudan a confirmar teorías o a cubrir ausencias inexplicables hasta el momento.

Ahora, en colaboración con el Instituto de Tecnología de Georgia de EE. UU., investigadores de la Universidad de Maynooth (MU) en Irlanda han presentado una nueva simulación por computadora que refleja las condiciones tempranas del universo, conciliándolas con observaciones realizadas por JWST de la NASA. Las observaciones iniciales insinuaron que algo podría estar mal en nuestra comprensión de la formación temprana de galaxias. Las primeras estudiadas por JWST parecían ser más brillantes y masivas de lo que se esperaba teóricamente.

Los hallazgos de la nueva investigación, que acaban de ser publicados en The Open Journal of Astrophysics, realizada por investigadores de los centros científicos, muestran que las observaciones realizadas por JWST no contradicen las expectativas teóricas.

Las llamadas por los especialistas simulaciones del Renacimiento utilizadas por el equipo de trabajo se corresponden con una serie de simulaciones por computadora altamente sofisticadas de la formación de galaxias en el universo temprano.

Este proceso que eligieron para trabajar los especialistas puede resolver grupos de materia oscura muy pequeños y puede rastrearlos a medida que se concentran y se acumulan como halos de aquella materia, que más tarde albergan los tipos de galaxias que observamos.

Las simulaciones también pueden modelar la formación de las primeras estrellas que se formaron en nuestro universo, las conocidas como estrellas de Población III, que se esperaba que fueran mucho más masivas y brillantes que las actuales.

Las simulaciones utilizadas por el equipo de MU mostraron que estas galaxias son consistentes con los modelos que dictan la física de las simulaciones cosmológicas. Hablando de los hallazgos, uno de los autores Joe M. McCaffrey, estudiante del Departamento de Física Teórica de Maynooth, indicó: “hemos demostrado que estas simulaciones son cruciales para comprender nuestro origen en el universo. En el futuro, esperamos utilizar estas mismas simulaciones para investigar el crecimiento de agujeros negros masivos en el mundo temprano”.

El telescopio JWST ha revolucionado nuestra comprensión del universo temprano. Usando su increíble poder ahora podemos vislumbrar el universo tal como era sólo unos cientos de millones de años después del Big Bang, una época en la que el universo tenía menos del 1% de su edad actual.

Se destaca la gran cantidad de información que proporciona JWST, que muestra un universo joven repleto de formación estelar y una población floreciente de agujeros negros masivos.

El estudio profundiza en observaciones recientes del JWST, destacando galaxias del universo temprano a través de estudios JADES y CEERS. Se han identificado estas galaxias como masas estelares notablemente altas y tasas sustanciales de formación de estrellas, lo que genera dudas sobre su alineación con el modelo conocido. Investigaciones anteriores compararon las observaciones del JWST con simulaciones cosmológicas a gran escala, que, si bien tuvieron éxito hasta cierto punto, estaban limitadas por una masa y una resolución espacial insuficientes para capturar el proceso temprano de ensamblaje de galaxias.

Lo que nos muestra el JWST es que el universo joven estaba repleto de formación estelar masiva y una población en evolución de agujeros negros masivos. Los próximos pasos serán utilizar estas observaciones para guiar nuestros modelos teóricos, algo que hasta hace muy poco era simplemente imposible.

* John Regan, profesor asociado del Departamento de Física Teórica de Maynooth