Webb captura cúmulos estelares en el arco de las Gemas Cósmicas

El telescopio espacial Webb ha detectado cinco cúmulos estelares en el arco de las Gemas Cósmicas (SPT0615-JD1), una galaxia que emitía luz cuando el Universo tenía solo unos 460 millones de años,

Este es el primer descubrimiento de cúmulos estelares en una galaxia joven, menos de 500 millones de años después del Big Bang.

El arco de las Gemas Cósmicas se descubrió inicialmente en imágenes del telescopio espacial Hubble de la NASA/ESA obtenidas por el programa RELICS (Reionization Lensing Cluster Survey) del cúmulo de galaxias con efecto lente SPT-CL J0615-5746.

"Se cree que estas galaxias son una fuente principal de la intensa radiación que reionizó el Universo primitivo", compartió en un comunicado la autora principal Angela Adamo de la Universidad de Estocolmo y el Centro Oskar Klein en Suecia. "Lo que es especial sobre el arco de las Gemas Cósmicas es que gracias al efecto lente gravitacional podemos resolver la galaxia a escalas de parsec".

Con Webb, el equipo científico ahora puede ver dónde se formaron las estrellas y cómo se distribuyen, de una manera similar a cómo se utiliza el telescopio espacial Hubble para estudiar las galaxias locales. La vista de Webb brinda una oportunidad única para estudiar la formación de estrellas y el funcionamiento interno de las galaxias infantiles a una distancia sin precedentes.

"La increíble sensibilidad y resolución angular del Webb en longitudes de onda cercanas al infrarrojo, combinadas con el efecto de lente gravitacional proporcionado por el enorme cúmulo de galaxias en primer plano, permitieron este descubrimiento", explicó Larry Bradley del Space Telescope Science Institute e investigador principal del programa de observación del Webb que capturó estos datos. "Ningún otro telescopio podría haber hecho este descubrimiento".

"La sorpresa y el asombro fueron increíbles cuando abrimos las imágenes del Webb por primera vez", agregó Adamo. "Vimos una pequeña cadena de puntos brillantes, reflejados de un lado al otro: ¡estas joyas cósmicas son cúmulos de estrellas! ¡Sin el Webb no habríamos sabido que estábamos viendo cúmulos de estrellas en una galaxia tan joven!".

En nuestra Vía Láctea vemos antiguos cúmulos globulares de estrellas, que están unidos por la gravedad y han sobrevivido durante miles de millones de años. Se trata de antiguas reliquias de intensa formación estelar en el Universo primitivo, pero no se entiende bien dónde y cuándo se formaron estos cúmulos. La detección de cúmulos estelares masivos jóvenes en el arco de las Gemas Cósmicas nos proporciona una excelente visión de las primeras etapas de un proceso que puede continuar hasta formar cúmulos globulares.

Los cúmulos recién detectados en el arco son masivos, densos y están ubicados en una región muy pequeña de su galaxia, pero también contribuyen con la mayor parte de la luz ultravioleta que proviene de su galaxia anfitriona. Los cúmulos son significativamente más densos que los cúmulos estelares cercanos. Este descubrimiento ayudará a los científicos a comprender mejor cómo las galaxias infantiles formaron sus estrellas y dónde se formaron los cúmulos globulares.

El equipo señala que este descubrimiento conecta una variedad de campos científicos. "Estos resultados proporcionan evidencia directa que indica que los cúmulos protoglobulares se formaron en galaxias débiles durante la era de la reionización, lo que contribuye a nuestra comprensión de cómo estas galaxias han logrado reionizar el Universo", explicó Adamo.

"Este descubrimiento también impone restricciones importantes sobre la formación de cúmulos globulares y sus propiedades iniciales. Por ejemplo, las altas densidades estelares encontradas en los cúmulos nos proporcionan la primera indicación de los procesos que tienen lugar en sus interiores, lo que nos brinda nuevos conocimientos sobre la posible formación de estrellas muy masivas y semillas de agujeros negros, que son importantes para la evolución de las galaxias".

En el futuro, el equipo espera construir una muestra de galaxias para las que se puedan lograr resoluciones similares. "Estoy seguro de que hay otros sistemas como este esperando ser descubiertos en el Universo temprano, lo que nos permitirá profundizar nuestra comprensión de las galaxias tempranas", dijo Eros Vanzella del INAF - Observatorio de Astrofísica y Ciencias Espaciales de Bolonia (OAS), Italia, uno de los principales contribuyentes al trabajo.