Los astrónomos han observado cúmulos de estrellas en el Universo tan densos que su masa y su luz jugaron un papel clave en la evolución de su galaxia en el momento del amanecer cósmico, según un estudio publicado el lunes en la revista Nature.
El Arco de las Gemas Cósmicas muestra cúmulos de estrellas que estaban unidos gravitacionalmente cuando el Universo tenía sólo 460 millones de años. Este es el primer descubrimiento de cúmulos de estrellas en una galaxia naciente, menos de 500 millones de años después del Big Bang.
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“Es impresionante, no vemos nada parecido en el universo local contemporáneo”, explica a la AFP Angela Adamo, profesora del departamento de astronomía de la Universidad de Estocolmo.
yoestudiar que firmó con un equipo internacional identificó cinco protocúmulos globulares de características notables, en una galaxia enana de las primeras edades del Universo, es decir, 460 millones de años después del Big Bang.
Descubierto en 2018 en imágenes Desde el telescopio espacial Hubble, el arco de las Gemas Cósmicas es el más distante jamás observado, a más de 13.200 millones de años luz. Está en plena era de la llamada reionización. (leer cuadro)cuando la intensa actividad de las primeras estrellas y galaxias iluminará el Universo.
Este amanecer cósmico es uno de los campos de juego del nuevo telescopio espacial James Webb, que tiene un ojo aún más agudo que el del Hubble, porque ve más lejos en el infrarrojo. Mientras que este último distinguió un tenue arco de luz roja, el James Webb revela “una galaxia muy joven, con cúmulos de estrellas muy jóvenes en su interior”, según Angela Adamo.
“Es realmente la primera vez que podemos observar este tipo de objetos a esta distancia”, y por tanto en un momento tan lejano, señala Adélaïde Claeyssens, estudiante postdoctoral en el departamento de astronomía de Estocolmo y cofirmante del estudio. .
Esta observación debería ayudar a comprender la “formación de cúmulos de estrellas que todavía observamos en el universo cercano, que ahora son muy antiguos, y su influencia en la formación de galaxias”, añade.
Un Universo muy diferente al nuestro
“En nuestra Vía Láctea vemos unos 170 cúmulos globulares, pero eran miles”, antes de que la expansión de la galaxia los dispersara o fragmentara, señala Angela Adamo. Sobre todo, “los supervivientes del interior del disco de la Vía Láctea pesan poco, con una masa ‘insignificante’ en comparación con todas las estrellas que lo pueblan”.
Por el contrario, los cinco cúmulos estelares observados en Cosmic Gems Arc son verdaderos pesos pesados, ya que juntos representan alrededor del 30% de la masa de la galaxia: “Esto nos dice que el Universo era muy diferente” en aquella época, según el astrónomo.
Muy densos, estos cúmulos estelares se concentran cada uno en un diámetro muy pequeño, inferior a los aproximadamente cuatro años luz que separan nuestro Sol de su estrella más cercana, Próxima Centauri: “Imagínese que hay un millón de estrellas” en este espacio, señala Angela Adamo como referencia. ejemplo.
Con estrellas masivas en su interior, cuya masa sería entre 5.000 y 10.000 veces la del Sol, según un reciente estudio de la Universidad de Ginebra dirigido por la profesora Corinne Charbonnel.
>> Sobre estas colosales estrellas, lea: Soles gigantes brillaban en cúmulos de estrellas muy antiguos
Para este último, “el interés de este tipo de estudios es la lente gravitacional (leer cuadro) lo que nos permite tener un gran poder de resolución: gracias a él, los cúmulos globulares distantes son visibles”, subraya a RTSinfo. Corinne Charbonnel – que no participó en este estudio – se encuentra actualmente incluso en un conferencia de astrofísica en los Dolomitas que se ocupa de este tema. GN-z11, la galaxia estudiada por el astrofísico, no se beneficia de un fenómeno similar que habría permitido determinar más detalles en este objeto cuya luz se observa tal como era 400 millones de años después del nacimiento del universo.
“La distancia a la que se encuentran estos cinco grandes cúmulos sugiere que se trata de protocúmulos globulares: son los progenitores de los cúmulos globulares que podemos observar en nuestra galaxia, hace entre 10 y 13 mil millones de años”, añade. “Cuanto más retrocedemos en el tiempo, hacia los inicios del Universo, más compactas son las galaxias y más masivos son los cúmulos”. Y subrayar que también será importante entender cómo se fabrica la lente gravitacional que actúa como lupa: un elemento que también dirá más sobre los objetos magnificados gracias a ella.
La influencia de la radiación estelar.
Ángela Adamo recuerda que “estas estrellas masivas producen mucha radiación” y que, de este modo, “influyen en la forma en que las galaxias forman estrellas y en cómo se distribuye el gas alrededor de las galaxias”. Del mismo modo, estas estrellas muy masivas, al final de su corta vida, crearon agujeros negros, algunos de los cuales podrían ser los objetos supermasivos que se encuentran hoy en el corazón de muchas galaxias.
Estas observaciones abren “una especie de ventana” a la génesis de las galaxias, según los astrónomos del estudio. Para saber más será necesario encontrar otros cúmulos globulares futuros en el momento del amanecer cósmico, y poder estudiarlos con más detalle.
“El James Webb ayudará a encontrarlos”, afirma el profesor Adamo, pero los astrónomos también esperan con impaciencia la llegada del Extremely Large Telescope (Enseñanza del idioma inglés) del Observatorio Europeo Austral “para ayudar a comprender los procesos físicos que funcionan en estas galaxias”. “Otros cinco años de espera” antes de comprender mejor lo que sucedió hace más de 13.200 millones de años. “Veremos galaxias de 300 años luz”, se alegra Corinne Charbonnel. Una distancia muy pequeña en la escala de nuestro vasto Universo…
Stéphanie Jaquet y la afp
