L’Univers primerenc xiscla amb brots de formació d’estrelles

06/06/2023 del Telescopi Espacial Webb

Aquesta imatge infraroja va ser presa pel Telescopi Espacial James Webb (JWST) de la NASA com a part del programa Estudi Avançat Extragalàctic Profund de JWST (JADES). Mostra una porció d’una regió del cel coneguda com a GOODS-Sud, la qual ha estat àmpliament estudiada pel Telescopi Espacial Hubble i altres observatoris. Aquí són visibles més de 45.000 galàxies. Crèdit: NASA, ESA, CSA, Brant Robertson (UC Santa Cruz), Ben Johnson (CfA), Sandro Tacchella (Cambridge), Marcia Rieke (University of Arizona), Daniel Eisenstein (CfA). Processament de la imatge: Alyssa Pagan (STScI).

Una de les qüestions més fonamentals en astronomia és: Com es van formar les primeres estrelles i galàxies? El Telescopi Espacial James Webb de la NASA ja està proporcionant noves dades sobre aquesta qüestió. Un dels programes més grans en el primer any de ciència de Webb és l’Estudi Avançat Extragalàctic Profund de JWST, o JADES, que dedicarà aproximadament 32 dies de temps de telescopi per descobrir i caracteritzar galàxies llunyanes i febles. Tot i que les dades encara estan arribant, JADES ja ha descobert centenars de galàxies que van existir quan l’univers tenia menys de 600 milions d’anys. L’equip també ha identificat galàxies que brillen amb una multitud d’estrelles joves i calentes.

Aquestes estrelles brillants i massives van emetre torrents de llum ultraviolada, que van transformar el gas circumdant d’opac a transparent en ionitzar els àtoms i eliminar electrons dels seus nuclis. Donat que aquestes galàxies primerenques tenien una gran població d’estrelles calentes i massives, podrien haver estat el principal impulsor del procés de reionització. La posterior reunió d’electrons i nuclis produeix línies d’emissió distintivament fortes.

Ryan Endsley (Universitat de Texas) i els seus col·legues també van trobar evidència que aquestes galàxies joves van experimentar períodes de formació ràpida d’estrelles intercalats amb períodes de tranquil·litat en què es van formar menys estrelles. Aquests episodis podrien haver ocorregut quan les galàxies van capturar concentracions de matèria prima gasosa necessària per formar estrelles. Alternativament, donat que les estrelles massives exploten ràpidament, és possible que hagin injectat energia en l’entorn circumdant periòdicament, evitant que el gas es condense per formar noves estrelles.

[Font]