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ALMA confirma edad de una galaxia con uso de oxígeno

Desde el lanzamiento del Telescopio Espacial James Webb en diciembre de 2021, los astrónomos y el público han estado emocionados de ver cuán poderosa es esta nueva herramienta y cómo ha podido ver algunas de las galaxias más distantes jamás observadas. Sin embargo, como ciencia de vanguardia, algunos de estos primeros resultados han sido polémicos ya que los astrónomos trabajan para descubrir qué tan precisos son los datos, debido a problemas como la calibración de los instrumentos.

Otra forma de verificar los resultados es buscar evidencia de apoyo de otras herramientas, como un trabajo reciente con el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array o ALMA, un conjunto de telescopios terrestres ubicados en Chile, que ha confirmado la edad de una galaxia muy distante mediante la detección de oxígeno.

Una galaxia distante identificada por el JWST, GHZ2/GLASS-z12.
El conjunto de radiotelescopios ALMA ha identificado la edad cósmica exacta de una galaxia distante identificada por el JWST, GHZ2/GLASS-z12, 367 millones de años después del Big Bang. Las observaciones espectroscópicas profundas de ALMA revelaron una línea de emisión espectral asociada con oxígeno ionizado cerca de la galaxia, que ha cambiado en su frecuencia observada debido a la expansión del Universo desde que se emitió la línea. Esta observación confirma que el JWST es capaz de mirar para registrar distancias, y anuncia un salto en nuestra capacidad para comprender la formación de las primeras galaxias en el Universo. NASA / ESA / CSA / T. Treu, UCLA / NAOJ / T. Bakx, Nagoya U.

Un grupo de investigadores de la Universidad de Nagoya y el Observatorio Astronómico Nacional de Japón observaron una galaxia llamada GHZ2 o GLASS-z12, que se identificó por primera vez en la encuesta James Webb GLASS. Para ver si la galaxia realmente era tan antigua como parecía, los investigadores utilizaron ALMA para realizar una técnica llamada espectroscopia, en la que la luz proveniente del objetivo se descompone en diferentes longitudes de onda. Esto muestra qué longitudes de onda faltan porque han sido absorbidas por un elemento en particular, en este caso, el oxígeno.

La investigación analizó la línea de emisión de oxígeno y confirmó su desplazamiento al rojo, que se refiere al desplazamiento de la luz desde un objetivo distante hacia el extremo rojo del espectro debido a la expansión del universo. Esto les permitió confirmar que la galaxia GLASS-Z12 es extremadamente antigua, que se remonta a 367 millones de años después del Big Bang.

«Las primeras imágenes del Telescopio Espacial James Webb revelaron tantas galaxias tempranas, que sentimos que teníamos que probar sus resultados utilizando el mejor observatorio de la Tierra», dijo el autor principal Tom Bakx de la Universidad de Nagoya en un comunicado. «Fue un momento muy emocionante para ser un astrónomo observacional, y pudimos rastrear el estado de las observaciones que probarán los resultados del JWST en tiempo real».

El hallazgo apoya el hecho de que las galaxias observadas por Webb incluyen algunas de las galaxias más antiguas conocidas, lo que demuestra cuán poderosas son nuestras herramientas ahora para mirar hacia atrás a las primeras etapas del universo.

«Estas observaciones profundas de ALMA proporcionan evidencia sólida de la existencia de galaxias dentro de los primeros cientos de millones de años después del Big Bang, y confirman los sorprendentes resultados de las observaciones de Webb», dijo Jorge Zavala, del Observatorio Astronómico Nacional de Japón. «El trabajo de JWST acaba de comenzar, pero ya estamos ajustando nuestros modelos de cómo se forman las galaxias en el Universo temprano para que coincidan con estas observaciones. El poder combinado de Webb y el conjunto de radiotelescopios ALMA nos da la confianza para acercar nuestros horizontes cósmicos cada vez más a los albores del Universo».

La investigación se publica en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomy Society.

Diego Bastarrica
Diego Bastarrica es periodista y docente de la Universidad Diego Portales de Chile. Especialista en redes sociales…
James Webb ofrece una segunda vista de una estrella que explotó
james webb estrella exploto supernova cassiopeia a  cas

Cuando las estrellas masivas se quedan sin combustible y llegan al final de sus vidas, su fase final puede ser una explosión masiva llamada supernova. Aunque el brillante destello de luz de estos eventos se desvanece rápidamente, otros efectos son más duraderos. A medida que las ondas de choque de estas explosiones viajan al espacio e interactúan con el polvo y el gas cercanos, pueden esculpir hermosos objetos llamados remanentes de supernova.

Uno de estos remanentes de supernova, Cassiopeia A, o Cas A, fue fotografiado recientemente utilizando el instrumento NIRCam del Telescopio Espacial James Webb. Situada a 11.000 años luz de distancia en la constelación de Casiopea, se cree que es una estrella que explotó hace 340 años (vista desde la Tierra) y ahora es uno de los objetos de radio más brillantes del cielo. Esta imagen muestra la capa de material expulsada por la explosión interactuando con el gas que la estrella masiva emitió en sus últimas fases de vida.
Una nueva imagen de alta definición de la NIRCam (Cámara de Infrarrojo Cercano) del Telescopio Espacial James Webb revela detalles intrincados del remanente de supernova Cassiopeia A (Cas A), y muestra la capa de material en expansión que se estrella contra el gas arrojado por la estrella antes de que explotara. NASA, ESA, CSA, STScI, Danny Milisavljevic (Universidad de Purdue), Ilse De Looze (UGent), Tea Temim (Universidad de Princeton)
"Con la resolución de NIRCam, ahora podemos ver cómo la estrella moribunda se hizo añicos cuando explotó, dejando filamentos similares a pequeños fragmentos de vidrio", dijo el investigador principal Danny Milisavljevic de la Universidad de Purdue en un comunicado. "Es realmente increíble después de todos estos años estudiando Cas A resolver ahora esos detalles, que nos están proporcionando una visión transformadora de cómo explotó esta estrella".

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James Webb capta una espectacular imagen de una estrella recién nacida
james webb captura espectacular imagen estrella recien nacida herbig haro 797

Una nueva imagen de un objeto Herbig-Haro capturada por el telescopio espacial James Webb muestra los dramáticos flujos de salida de una estrella joven. Estas llamaradas luminosas se crean cuando los vientos estelares se disparan en direcciones opuestas a las estrellas recién nacidas, a medida que los chorros de gas chocan contra el polvo y el gas cercanos a una velocidad tremenda. Estos objetos pueden ser enormes, de hasta varios años luz de diámetro, y brillan intensamente en las longitudes de onda infrarrojas en las que opera el James Webb.

Esta imagen muestra el objeto Herbig-Haro HH 797, que se encuentra cerca del cúmulo estelar IC 348, y también está cerca de otro objeto Herbig-Haro que Webb capturó recientemente: HH 211.
El telescopio espacial James Webb de la NASA, la Agencia Espacial Europea y la Agencia Espacial Canadiense revela intrincados detalles del objeto Herbig Haro 797 (HH 797). Los objetos Herbig-Haro son regiones luminosas que rodean a las estrellas recién nacidas (conocidas como protoestrellas), y se forman cuando los vientos estelares o los chorros de gas que arrojan estas estrellas recién nacidas forman ondas de choque que chocan con el gas y el polvo cercanos a altas velocidades. ESA/Webb, NASA Y CSA, T. Ray (Instituto de Estudios Avanzados de Dublín)
La imagen fue tomada utilizando el instrumento de la Cámara de Infrarrojo Cercano (NIRCam) de Webb, que es particularmente adecuado para investigar estrellas jóvenes, explican los científicos de Webb en un comunicado: "Las imágenes infrarrojas son una forma poderosa de estudiar las estrellas recién nacidas y sus flujos de salida, porque las estrellas más jóvenes todavía están invariablemente incrustadas dentro del gas y el polvo a partir del cual se forman. La emisión infrarroja de los flujos de salida de la estrella penetra en el gas y el polvo que oscurecen, lo que hace que los objetos de Herbig-Haro sean ideales para la observación con los instrumentos infrarrojos sensibles de Webb.

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James Webb captura la magnífica galaxia Whirlpool en dos longitudes de onda
james webb captura galaxia whirlpool

Una nueva imagen del Telescopio Espacial James Webb muestra una impresionante vista de la galaxia espiral M51, también conocida como la Galaxia Whirlpool (del Remolino), una galaxia tan pintoresca que está designada como una galaxia espiral de gran diseño por sus prominentes brazos espirales claramente definidos. La imagen muestra estos brazos en toda su belleza, extendiéndose desde el centro galáctico y capturados en las longitudes de onda infrarrojas para mostrar su estructura.

La imagen fue tomada usando dos de los instrumentos de Webb que operan en diferentes partes del infrarrojo: la Cámara de Infrarrojo Cercano (NIRCam) y el Instrumento de Infrarrojo Medio (MIRI).
Los elegantes brazos sinuosos de la galaxia espiral de gran diseño M51 se extienden a través de esta imagen del Telescopio Espacial James Webb de la NASA / Agencia Espacial Europea / Agencia Espacial Canadiense. A diferencia de la colección de extrañas y maravillosas galaxias espirales con brazos espirales irregulares o interrumpidos, las galaxias espirales de gran diseño cuentan con brazos espirales prominentes y bien desarrollados como los que se muestran en esta imagen. ESA/Webb, NASA & CSA, A. Adamo (Universidad de Estocolmo) y el equipo FEAST JWST
Además de esta imagen, que muestra una vista que combina datos de ambos instrumentos, los científicos de Webb también lanzaron una imagen deslizante que muestra los datos de NIRCam en un lado y los datos MIRI en el otro, para que pueda comparar las vistas capturadas por cada instrumento. NIRCam es capaz de capturar la firma del gas ionizado que gira alrededor del centro de la galaxia, visible como rojo en la imagen de NIRCam, mientras que MIRI fue capaz de capturar la intrincada estructura de filamento del gas más frío en y alrededor de cada uno de los brazos espirales.

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