{"id":477934,"date":"2023-02-23T03:55:45","date_gmt":"2023-02-23T03:55:45","guid":{"rendered":"https:\/\/magazineoffice.com\/tan-lejos-y-sin-embargo-tan-brillante-el-telescopio-james-webb-encuentra-galaxias-que-en-realidad-no-deberian-existir\/"},"modified":"2023-02-23T03:55:47","modified_gmt":"2023-02-23T03:55:47","slug":"tan-lejos-y-sin-embargo-tan-brillante-el-telescopio-james-webb-encuentra-galaxias-que-en-realidad-no-deberian-existir","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/magazineoffice.com\/tan-lejos-y-sin-embargo-tan-brillante-el-telescopio-james-webb-encuentra-galaxias-que-en-realidad-no-deberian-existir\/","title":{"rendered":"Tan lejos y, sin embargo, tan brillante: el telescopio James Webb encuentra galaxias que en realidad no deber\u00edan existir"},"content":{"rendered":"


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El nuevo telescopio espacial solo ha estado en funcionamiento durante seis meses. Y ya trae a los astr\u00f3nomos que necesitan una explicaci\u00f3n. \u00bfC\u00f3mo es posible que las galaxias fueran tan grandes 350 millones de a\u00f1os despu\u00e9s del Big Bang? <\/p>\n<\/p><\/div>\n<\/div>\n

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Galaxias hasta donde alcanza la vista. Los astr\u00f3nomos apenas han comenzado a analizar la gran cantidad de datos que les proporciona el Telescopio James Webb.<\/h2>\n

NASA, ESA, CSA<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/figcaption><\/figure>\n

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El crecimiento lleva tiempo. Cualquiera que haya seguido a beb\u00e9s convirti\u00e9ndose en ni\u00f1os y ni\u00f1os convirti\u00e9ndose en adultos puede dar fe de ello. Algunos crecen un poco m\u00e1s r\u00e1pido que los otros. Pero cualquiera se frotar\u00eda los ojos con asombro si de repente un ni\u00f1o con la cara de un ni\u00f1o de 5 a\u00f1os pero la constituci\u00f3n de un adolescente se parara frente a ellos.<\/p>\n

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Los astr\u00f3nomos se enfrentan actualmente a una situaci\u00f3n similar. Desde que el telescopio espacial James Webb entr\u00f3 en funcionamiento, se han quedado asombrados. Una mirada al pasado distante revela galaxias que ya brillaban notablemente 350 millones de a\u00f1os despu\u00e9s del Big Bang. En ese momento, el universo no hab\u00eda alcanzado ni el tres por ciento de su edad actual de 13.800 millones de a\u00f1os. C\u00f3mo las galaxias pudieron llegar a ser tan grandes y brillantes en tan poco tiempo es un misterio para el que a\u00fan no existe una explicaci\u00f3n concluyente. <\/p>\n

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Cada mirada a lo lejos es una mirada al pasado<\/span><\/h2>\n

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Para echar un vistazo a la guarder\u00eda del universo, los astr\u00f3nomos buscan galaxias cuya luz haya cambiado a longitudes de onda rojas por el universo en expansi\u00f3n. Un corrimiento al rojo grande indica que una galaxia est\u00e1 muy lejos de nosotros. Y eso significa que debe haber existido desde muy temprano. De lo contrario, su luz no habr\u00eda llegado a la tierra. Una mirada a lo lejos es siempre una mirada al pasado.<\/p>\n

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Evoluci\u00f3n del Universo desde el Big Bang hace 13.800 millones de a\u00f1os
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La luz infrarroja se puede capturar con el telescopio James Webb. Esto permite mirar hacia atr\u00e1s a una \u00e9poca en que el universo ten\u00eda menos de 500 millones de a\u00f1os. En alg\u00fan momento durante este per\u00edodo, las primeras estrellas y galaxias debieron formarse a partir de hidr\u00f3geno y helio.<\/p>\n

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El modelo actual de cosmolog\u00eda, el llamado modelo lambda CDM, describe c\u00f3mo se formaron las primeras estructuras: comenz\u00f3 con una forma hipot\u00e9tica de materia que no podemos ver porque no absorbe ni emite luz. Esta materia oscura, dice la teor\u00eda, comenz\u00f3 a agruparse bajo la influencia de la fuerza gravitacional. Se formaron estructuras esf\u00e9ricas, los llamados halos, que se convirtieron en el centro de atracci\u00f3n de la materia gaseosa normal. En alg\u00fan momento, la nube de gas, que consiste en hidr\u00f3geno y helio, se comprimi\u00f3 y enfri\u00f3 tanto que comenz\u00f3 a colapsar bajo la influencia de la gravedad. Las estrellas de las primeras galaxias se formaron en los halos.<\/p>\n

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\"Dos <\/div>
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Dos galaxias, Glass-z12 y Glass-z10, llamaron la atenci\u00f3n de los astr\u00f3nomos desde el principio. El valor z representa el presunto corrimiento al rojo de las galaxias. Cuanto mayor sea este valor, m\u00e1s lejos est\u00e1 una galaxia.<\/h2>\n

NASA, ESA, CSA<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/figcaption><\/figure>\n

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Incluso las primeras im\u00e1genes del telescopio James Webb plantearon dudas sobre si la evoluci\u00f3n de las galaxias realmente sucedi\u00f3 de esa manera. Se pod\u00edan ver peque\u00f1os puntos rojos en las im\u00e1genes, que muy probablemente eran galaxias distantes. Este tipo de galaxias ya se hab\u00edan visto con el telescopio Hubble, el antecesor del telescopio James Webb. Pero las galaxias vistas ahora parec\u00edan a\u00fan m\u00e1s lejanas.<\/p>\n

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De un salto caracter\u00edstico en el espectro de luz concluyeron los astr\u00f3nomos,<\/a> entre ellos Pascal Oesch de la Universidad de Ginebra, que dos de estas galaxias ya hab\u00edan existido cuando el universo ten\u00eda solo 350 a 450 millones de a\u00f1os. En este punto ya hab\u00edan acumulado una masa de mil millones de soles.<\/p>\n

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La formaci\u00f3n de estrellas no solo comenz\u00f3 muy temprano, sino que tambi\u00e9n tuvo lugar a una velocidad vertiginosa. Esto tambi\u00e9n lo prueban seis galaxias un poco m\u00e1s viejas, sobre los investigadores. inform\u00f3 en el \u00faltimo n\u00famero de la revista \u00abNature\u00bb.<\/a>. A juzgar por su brillo, ya ten\u00edan una masa de m\u00e1s de diez mil millones de soles entre 500 y 700 millones de a\u00f1os despu\u00e9s del Big Bang. En un caso eran incluso casi 100 mil millones de masas solares. Esto corresponde aproximadamente a la masa de todas las estrellas de nuestra V\u00eda L\u00e1ctea.<\/p>\n

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\"Como <\/div>
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Como parte del sondeo de Jades, se descubrieron galaxias, algunas de las cuales son a\u00fan m\u00e1s distantes, incluida la nueva poseedora del r\u00e9cord Jades-GS-z13-0 (arriba a la derecha). El corrimiento al rojo de estas cuatro galaxias ahora ha sido confirmado espectrosc\u00f3picamente.<\/h2>\n

NASA, ESA, CSA<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/figcaption><\/figure>\n

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El polvo puede dar la ilusi\u00f3n de una distancia incorrecta<\/span><\/h2>\n

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Mientras tanto, los astr\u00f3nomos que utilizan el Telescopio James Webb han detectado docenas de galaxias que pueden estar a\u00fan m\u00e1s distantes. Esto incluye la galaxia Jades-GS-z13-0, que existi\u00f3 325 millones de a\u00f1os despu\u00e9s del Big Bang. Actualmente es considerada la plusmarquista oficial de distancia. A\u00fan m\u00e1s extrema es una galaxia llamada CEERS-1749. Apenas 220 millones de a\u00f1os despu\u00e9s del Big Bang, ya podr\u00eda haber tenido una masa de cinco mil millones de soles. Eso romper\u00eda pr\u00e1cticamente cualquier modelo de evoluci\u00f3n de galaxias, dice Oesch, quien recientemente estudi\u00f3 esta galaxia con m\u00e1s detalle.<\/p>\n

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El estudio<\/a> sin embargo, tambi\u00e9n mostr\u00f3 que CEERS-1749 es un candidato muy incierto. Podr\u00eda ser que el salto en su espectro de luz sea causado por el polvo que absorbe parte de la luz. En este caso, la gran distancia ser\u00eda s\u00f3lo una ilusi\u00f3n. Por ello, los astr\u00f3nomos insisten en confirmar la distancia de las galaxias mediante observaciones espectrosc\u00f3picas. Esto se ha logrado ahora con Jades-GS-z13-0, pero a\u00fan no con CEERS-1749 y muchas otras galaxias distantes. Por el momento, por lo tanto, solo se consideran candidatos.<\/p>\n

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\u00bfQu\u00e9 tan pesadas pueden llegar a ser las galaxias?<\/span><\/h2>\n

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Para comprender la formaci\u00f3n de tales galaxias, los astr\u00f3nomos recurren a simulaciones por computadora. Modelan c\u00f3mo la materia oscura en el universo primitivo se agrup\u00f3 en halos, c\u00f3mo los peque\u00f1os halos se hicieron m\u00e1s grandes en un proceso jer\u00e1rquico y c\u00f3mo el gas ordinario finalmente se acumul\u00f3 en ellos y se condens\u00f3 en estrellas. Se deben tener en cuenta varios procesos de retroalimentaci\u00f3n, que pueden tanto inhibir como acelerar la formaci\u00f3n de estrellas. Estos modelos se pueden utilizar para estimar cu\u00e1nta masa pueden acumular las galaxias a lo largo del tiempo y con qu\u00e9 frecuencia deber\u00edan encontrarse en una determinada regi\u00f3n del cielo.<\/p>\n

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Algunas de las galaxias encontradas hasta ahora con el telescopio James Webb encajan en esta imagen de la evoluci\u00f3n de las galaxias.<\/a> Esto se aplica, por ejemplo, a la galaxia Jades-GS-z13-0 confirmada espectrosc\u00f3picamente. Aunque debi\u00f3 formarse muy temprano, despu\u00e9s de 325 millones de a\u00f1os hab\u00eda acumulado \u00absolo\u00bb una masa de 100 millones de soles.<\/p>\n

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Sin embargo, las seis galaxias, que ya eran m\u00e1s pesadas que 10 mil millones de soles entre 500 y 700 millones de a\u00f1os despu\u00e9s del Big Bang, est\u00e1n fuera del alcance de los modelos. Eso muestra uno publicaci\u00f3n<\/a> por Michael Boylan-Kolchin de la Universidad de Texas en Austin. Seg\u00fan sus c\u00e1lculos, los halos de materia oscura no podr\u00edan acumular suficiente gas en 500 millones de a\u00f1os para formar galaxias tan masivas. Y eso es cierto independientemente de los intrincados detalles de la formaci\u00f3n de galaxias. Incluso si todo el gas presente se ha convertido en estrellas, lo que es poco probable, sigue existiendo un d\u00e9ficit.<\/p>\n

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Si la distancia de estas galaxias masivas se confirmara mediante investigaciones espectrosc\u00f3picas, habr\u00eda que reconsiderar el modelo est\u00e1ndar de cosmolog\u00eda. Pero no es f\u00e1cil encontrar alternativas, porque este modelo est\u00e1 respaldado por numerosas observaciones.<\/p>\n

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Por ejemplo, se discute si el universo pas\u00f3 por una breve fase de expansi\u00f3n acelerada antes de la formaci\u00f3n de las primeras estrellas. Eso dar\u00eda a las galaxias una ventaja. La expansi\u00f3n acelerada posiblemente tambi\u00e9n podr\u00eda explicar por qu\u00e9 se mide un valor diferente para la constante de Hubble en el universo primitivo que en el universo posterior. Esta discrepancia, tambi\u00e9n conocida como \u00abTensi\u00f3n de Hubble\u00bb, es actualmente uno de los mayores obst\u00e1culos para el Modelo Est\u00e1ndar de cosmolog\u00eda.<\/p>\n

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No todas las galaxias brillantes tienen que ser masivas<\/span><\/h2>\n

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Sin embargo, muchos investigadores creen que todav\u00eda es demasiado pronto para decir adi\u00f3s al modelo est\u00e1ndar de cosmolog\u00eda. La distancia de las primeras galaxias no es el \u00fanico factor de incertidumbre, dice el astrof\u00edsico Daniel Schaerer de la Universidad de Ginebra. Tambi\u00e9n es posible que se sobreestime su masa. Hasta ahora, esto no se puede medir directamente. En su lugar, est\u00edmalos en funci\u00f3n del brillo de la galaxia.<\/p>\n

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Al hacerlo, los astr\u00f3nomos utilizan una distribuci\u00f3n t\u00edpica de masas estelares como base, como se puede observar en las regiones de formaci\u00f3n estelar de la V\u00eda L\u00e1ctea. Aqu\u00ed es donde se forman principalmente estrellas ligeras con poca luminosidad. Las estrellas masivas, por otro lado, son la excepci\u00f3n. Puede haber sido diferente en el universo primitivo. Dado que las estrellas masivas son desproporcionadamente brillantes, se podr\u00eda producir el mismo brillo con menos masa. Seg\u00fan Schaerer, todav\u00eda no hay evidencia de que las masas de las estrellas estuvieran distribuidas de manera diferente en el universo primitivo. Pero eso no se puede descartar.<\/p>\n

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Oesch tambi\u00e9n cree que se necesitan pruebas m\u00e1s s\u00f3lidas para refutar el modelo est\u00e1ndar de cosmolog\u00eda. Posiblemente uno simplemente tuvo suerte de haber encontrado galaxias tan brillantes a una gran distancia con el telescopio James Webb. El siguiente paso es examinar si los candidatos encontrados hasta ahora son representativos de la poblaci\u00f3n de galaxias tempranas.<\/p>\n

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La buena noticia es que no tienes que esperar a un telescopio de pr\u00f3xima generaci\u00f3n para eso. Tambi\u00e9n se pueden realizar m\u00e1s observaciones con el telescopio James Webb: las solicitudes ya se han presentado y algunas ya han sido aprobadas. En dos a\u00f1os a m\u00e1s tardar deber\u00eda saberse si necesitamos revisar nuestras ideas sobre el universo primitivo. Dif\u00edcilmente se podr\u00eda esperar m\u00e1s del telescopio James Webb.<\/p>\n

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