La "galaxia de Schrödinger": el extraño enigma astrofísico con el que se ha topado el James Webb

La "galaxia de Schrödinger": el extraño enigma astrofísico con el que se ha topado el James Webb
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Desde que el Telescopio Tspacial James Webb (JWST) publicara su primera remesa de datos e imágenes, los artículos científicos interpretando estos datos está siendo inmensa. En poco más de un mes se batió tres veces el récord de galaxia más antigua descubierta por la humanidad. Ahora es posible que haya vuelto a batir el récord, o puede que no. La culpable es CEERS-1749, una galaxia que podemos ver pero no sabemos dónde está.

Encontrar las galaxias más antiguas. La primera vez que el JWST rompió el récord de galaxia más antigua y distante jamás hallada (GLASS-z13, una galaxia que emitió los destellos de luz que llegaron al telescopio espacial hace 13.500 millones de años, 300 millones de años después del Big Bang), quienes la estudiaban se extrañaron. Según los modelos cosmológicos, las galaxias tardaron más en alcanzar el tamaño y el brillo que caracterizaban a la nueva galaxia.

Encontrar las galaxias más antiguas va más allá de romper récords, puesto que éstas albergan información valiosa de cómo era el Universo en los primeros miles de millones de años de su existencia. Y por ahora los descubrimientos señalan que las galaxias se comenzaron a formar antes de lo que creíamos.

Uno de los equipos más activos a la hora de analizar los datos del James Webb es el de Rohan Naidu, del Centro de Astrofísica de Harvard y el Smithsonian, fueron quienes descubrieron GLASS-z13 y quienes ahora han topado con CEERS-1749, a la que han bautizado como la “Galaxia Candidata de Schrödinger”.

El misterio de la galaxia en dos lugares. Naidu y su equipo han dado cuenta del hallazgo de esta galaxia en un artículo que han publicado en el repositorio ArXiv. Se trata de un preprint, y no ha sido revisado por pares, pero en él dan cuenta de los detalles de su investigación. En ella encuentran pruebas de que la galaxia podría haber existido 220 millones de años después del Big Bang, hace unos 13.600 millones de años. Como la anterior, la galaxia sería demasiado brillante para ser tan antigua.

El problema es que los datos podrían estar despistando. Explican Naidu y compañía que, aunque la luz que llega de la galaxia deja un rastro propio de una galaxia muy lejana, los datos podría también corresponder a una galaxia más cercana. Esto podría explicarse si se tratara de una galaxia “polvorienta”. Otro indicio de que podría tratarse de una galaxia cercana es un pequeño clúster de galaxias situadas en el entorno aparente de CEERS-1749 que sabemos están situadas relativamente cerca de la nuestra.

Partidario de esta teoría es también el equipo de Jorge Zavala, que en un artículo realizado en paralelo al de Naidu y también publicado como preprint en el repositorio ArXiv, denominaba a esta galaxia como una galaxia cercana camuflada como galaxia de alto redshift. En la imagen que comparte por Twitter podemos ver por qué.

La clave está en el redshift. El redshift, o desplazamiento hacia el rojo, es un fenómeno relacionado con la expansión del universo (el motivo por el cual también estas galaxias se enuentran hoy en día a distancias de decenas de miles de millones de años luz) y el alejamiento progresivo de las galaxias más lejanas a nosotros. Las ondas lumínicas que atraviesan el universo se expanden en su viaje. Esto implica que la luz que viaja a lo largo del Universo va haciéndose cada vez más rojiza, de ahí el nombre. Se trata de nuestra mejor herramienta para calcular la distancia a los confines más alejados del Universo, aunque contamos con otros métodos para calcular distancias más cercanas.

El grado en el que las ondas de luz han sido estiradas se mide con el término z. A mayor z, más distante será el objeto que ha emitido la luz, en este caso, las galaxias. Las primeras galaxias primigenias descubiertas por el JWST tenían valores z aproximados de entre 8 y 15. Los dos puntos en los que podría encontrarse esta candidata de Schrödinger son 5 o 17. Hay que tener en cuenta que z no mide de forma lineal la distancia hacia estos objetos, por lo que las proporciones no se mantienen, un valor z de 5 implicaría que estamos viendo una galaxia de 12.500 millones de años.

En cualquier caso es un descubrimiento notable puesto que de confirmarse que el valor z de esta galaxia es de tan solo 5, esto implicaría, según señalan los autores, que CEERS-1749 sería una de las galaxias polvorientas (dusty galaxies) con menor masa jamás descubierta.

Un telescopio para las ondas largas. Este desplazamiento hacia el rojo es también el motivo por el que JWST opera en longitudes de onda infrarrojas. Se trata de un telescopio diseñado para buscar en las zonas más recónditas y mirar “atrás en el tiempo” precisamente en busca de los primeros objetos visibles, los más lejanos. Es una de las características que lo distingue del Hubble, un telescopio diseñado para operar en longitudes de onda semejantes a las que puede percibir el ojo humano.

Curiosamente, para crear las fotografías de este telescopio espacial, las longitudes de onda de la luz captada por sus sensores debe ser “recomprimida” para que podamos disfrutar de estas espectaculares imágenes con nuestros propios ojos.

Imagen | WikiImages

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