JWST: Una mirada al pasado remoto

En esta nueva imagen del mes del telescopio espacial James Webb de NASA/ESA/CSA, la mirada se dirige primero al gigantesco monstruo central: el cúmulo de galaxias Abell S1063. Esta descomunal agrupación de galaxias, situada a 4.5 mil millones de años luz de la Tierra en la constelación de Grus (la Grulla), domina la escena. Al observarla con más atención, se aprecia que esta densa agrupación de galaxias masivas está rodeada de trazos luminosos, y estos arcos distorsionados son el verdadero objeto de interés de los científicos: tenues galaxias del pasado remoto del universo.

Abell S1063 ya había sido observado por el programa Frontier Fields del telescopio espacial Hubble de NASA/ESA. Actúa como una potente lente gravitacional: el cúmulo de galaxias es tan masivo que la luz de las galaxias lejanas alineadas detrás de él se curva a su alrededor, creando los arcos distorsionados que vemos aquí. Como una lente de vidrio, concentra la luz de esas galaxias remotas. Las imágenes resultantes, aunque distorsionadas, son brillantes y están ampliadas, lo suficiente como para poder observarlas y estudiarlas. Este era el objetivo de las observaciones del Hubble: utilizar el cúmulo de galaxias como una lupa para investigar el universo primitivo.

Las nuevas imágenes de la cámara de infrarrojo cercano (NIRCam) del Webb llevan esta búsqueda aún más atrás en el tiempo. Esta imagen muestra un increíble bosque de arcos de lente gravitacional alrededor de Abell S1063, que revelan galaxias de fondo distorsionadas a distintas distancias cósmicas, junto con multitud de galaxias tenues y detalles nunca antes observados.

Esta imagen es lo que se conoce como un campo profundo: una exposición prolongada de una única región del cielo que recoge tanta luz como es posible para revelar las galaxias más tenues y lejanas, que no aparecen en las imágenes habituales. Con 9 tomas independientes en distintas longitudes de onda del infrarrojo cercano, que suman alrededor de 120 horas de observación, y con la ayuda del efecto de ampliación de las lentes gravitacionales, esta es la mirada más profunda del Webb a un único objeto hasta la fecha. Concentrar semejante capacidad de observación en una lente gravitacional masiva, como Abell S1063, puede, por tanto, revelar algunas de las primeras galaxias que se formaron en el universo primitivo.

El programa de observación que obtuvo estos datos, GLIMPSE (#3293, investigadores principales: H. Atek y J. Chisholm), pretende explorar el periodo conocido como amanecer cósmico, cuando el universo tenía solo unos pocos millones de años. El estudio de las galaxias reveladas por las lentes gravitacionales puede ampliar nuestra comprensión de la aparición de las primeras galaxias. El análisis de estos datos de NIRCam por parte del equipo de GLIMPSE ya ha identificado candidatas a galaxias que existían apenas 200 millones de años después del Big Bang, así como indicios de la esquiva primera población de estrellas del universo.

Créditos:
ESA/Webb, NASA & CSA, H. Atek, M. Zamani (ESA/Webb)
Agradecimientos: R. Endsley