Las galaxias «demasiado masivas» del Webb podrían ser incluso aun más masivas
18/5/2023 de Cosmic Dawn Center / The Astrophysical Journal
Esta imagen del cúmulo de galaxias SMACS 0723 y sus alrededores fue la primera imagen publicada por el telescopio espacial James Webb en julio de 2022. Los cinco recuadros muestran galaxias de 19 000 años luz de tamaño, observadas tal como eran hace unos 13 mil millones de años. Un estudio cuidadoso de estas galaxias revela que si no podemos ver sus detalles podemos subestimar severamente la masa total de sus estrellas. Crédito: NASA, ESA, CSA, STScI / Giménez-Arteaga et al. (2023), Peter Laursen (Cosmic Dawn Center).
Los primeros resultados del Telescopio Espacial James Webb han insinuado la existencia de galaxias tan tempranas y masivas que entran en conflicto con nuestra comprensión de la formación de estructuras en el Universo. Se han propuesto varias explicaciones que podrían aliviar esta tensión. Pero ahora, un nuevo estudio del Cosmic Dawn Center sugiere un efecto que nunca antes se había estudiado en épocas tan tempranas, lo que indica que las galaxias podrían ser aún más masivas.
De acuerdo con nuestro actual modelo aceptado de concordancia sobre la estructura y evolución del Universo, el llamado modelo ΛCDM, simplemente no deberían haber tenido tiempo para formar tantas estrellas. Aunque el modelo ΛCDM no es un dogma sagrado e indestructible, hay muchas razones para esperar antes de afirmar un cambio de paradigma: las épocas medidas en las que vemos las galaxias podrían estar subestimadas, las masas estelares podrían estar sobreestimadas o simplemente podríamos haber tenido suerte y haber descubierto las galaxias más masivas en ese momento.
Sin embargo, Clara Giménez Arteaga, estudiante de doctorado en el Cosmic Dawn Center, propone un efecto que podría aumentar aún más la tensión. En esencia, la masa estelar de una galaxia se estima midiendo la cantidad de luz emitida por la galaxia y calculando cuántas estrellas se necesitan para emitir esa cantidad. El enfoque habitual consiste en considerar la luz combinada de toda la galaxia. Sin embargo, al analizar detenidamente una muestra de cinco galaxias observadas con el telescopio James Webb, Giménez Arteaga encontró que si se considera que la galaxia no es una sola acumulación grande de estrellas, sino una entidad formada por múltiples regiones, se obtiene una imagen diferente.
En realidad, las masas estelares inferidas resultaron ser hasta diez veces más grandes. Esto se debe a que las poblaciones estelares son una mezcla de estrellas pequeñas y tenues por un lado, y estrellas brillantes y masivas por otro. Si solo se considera la luz combinada, las estrellas brillantes tienden a eclipsar por completo a las estrellas tenues, pasando desapercibidas. El análisis muestra que las regiones de formación de estrellas brillantes pueden dominar la luz total, pero la mayor parte de la masa se encuentra en estrellas más pequeñas.
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