Por Lois Yoksoulian
no publicado Phys.org
Los investigadores detectarán moléculas orgánicas complejas en una galaxia a más de 12 mil millones de años luz de la Tierra, la galaxia más distante en la que se sabe que existen tales moléculas. Utilizando las capacidades del telescopio espacial James Webb lanzado recientemente y un análisis cuidadoso realizado por el equipo de investigación, un nuevo estudio ofrece una visión crítica de las complejas interacciones químicas que ocurrieron en las primeras galaxias en el universo primitivo.
Joaquín Vieira, profesor de astronomía y física en la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, y el estudiante de posgrado Kedar Phadke colaborarán con investigadores de la Universidad Texas A&M y un equipo internacional de científicos para diferenciar los senos del inframundo generados por dos granos de poeira. . las moléculas de hidrocarburo más masivas y más grandes de la galaxia y observadas recientemente.
Los resultados del estudio han sido publicados en la revista Naturaleza.
«Este proyecto comenzó cuando estaba estudiando las galaxias muy distantes y difíciles de detectar oscurecidas por la poesía», dice Vieira. «Los granos de poeira absorben y vuelven a emitir cerca de la mitad de la radiación estelar producida en el universo, lo que hace que la luz infravermelha de los objetos distantes sea extremadamente débil o indetectable para los telescopios terrestres».
En el nuevo estudio, el JWST recibió un impulso de los investigadores que lo llamaron «lupa da natureza», un fenómeno llamado lente gravitacional. «Esta ampliación ocurre cuando las dos galaxias están perfectamente alineadas desde la perspectiva de la Tierra, y la luz de la galaxia de fondo está distorsionada y magnificada por la galaxia de primer plano en forma de anillo, conocida como el nombre del anillo de Einstein», dijo Vieira.
El equipo de JWST se centra en SPT0418-47, un objeto descubierto utilizando el Telescopio del Polo Sur de la Fundación Nacional de Ciencias y previamente identificado como una galaxia oscurecida por poeira magnificada por un factor de aproximadamente 30 a 35 por lente gravitacional. SPT0418-47 está a 12.000 millones de años luz de la Tierra, lo que corresponde a una época en la que el universo tiene menos de 1.500 millones de años, o alrededor del 10 por ciento de su edad actual, dijeron los investigadores.
«Antes de que tuviéramos acceso al poder combinado de las lentes gravitatorias y el JWST, no podíamos ver claramente la galaxia real en el fondo a través de toda la ventana», dice Vieira.
Los datos espectroscópicos de JWST sugieren que el gas interestelar oscurecido en SPT0418-47 está enriquecido en elementos pesados, lo que indica que generaciones de estrellas todavía están vivas y muriendo. El compuesto específico que los investigadores detectaron fue un tipo de molécula llamada hidrocarburo aromático policíclico o HPA. En la Tierra, estas moléculas se encuentran en los gases de escape producidos por motores de combustión o incendios forestales. Formadas por cadenas de carbono, se cree que estas moléculas orgánicas son los componentes básicos de la vida temprana, dijeron los investigadores.
«Lo que esta investigación nos dice ahora, y todavía estamos aprendiendo, es que podemos ver todas las regiones donde se encuentran estas poeia menores, regiones que nunca podríamos haber visto antes del JWST», dice Phadke. «Los nuevos dados espectroscópico Nos permiten observar la composición atómica y molecular de la galaxia, aportando información muy importante sobre la formación de las galaxias, su ciclo de vida y su evolución”.
«No esperamos eso», dijo Vieira. “Detectar esos moléculas orgánicas complejas a una distancia tan grande, es un cambio de juego de avistamientos futuros. Este trabajo es solo el primer paso, y ahora aprendemos a usarlo y descubrir su potencial. Estamos muy emocionados de ver cómo continuará esto. »
“Es extremadamente legal que las galaxias que descubrí mientras las escribía fueran observadas alguna vez por JWST”, dijo Vieira. “Estoy agradecido con los contribuyentes estadounidenses, la NSF y la NASA por financiar y apoyar tanto al SPT como al JWST. Sin estos instrumentos, este descubrimiento nunca podría haberse hecho.
Más información: Justin Spilker, Variaciones espaciales de las emisiones de hidrocarburos aromáticos en una galaxia rica en polvo, Naturaleza (2023). DOI: 10.1038/s41586-023-05998-6. www.nature.com/articles/s41586-023-05998-6
Información del diario: Naturaleza