El JWST halla galaxias tempranas hasta 4 veces más masivas de lo pensado

Las galaxias más masivas del universo temprano contienen muchas más estrellas pequeñas y tenues de lo que los astrónomos habían asumido, haciéndolas hasta cuatro veces más pesadas de lo que sugerían las estimaciones previas. El hallazgo, publicado el lunes en Nature Astronomy, profundiza un rompecabezas ya de por sí complejo sobre cómo las galaxias crecieron tanto y tan rápido tras el Big Bang.phys+1

Estrellas ocultas tras los rascacielos cósmicos

Un equipo internacional liderado por investigadores de la Universidad de Leiden utilizó espectros ultraprofundos del instrumento NIRSpec del Telescopio Espacial James Webb, combinados con datos terrestres del estudio LEGA-C del Very Large Telescope, para analizar nueve galaxias masivas y quiescentes a un desplazamiento al rojo de aproximadamente 0.7. Por primera vez a tales distancias, el equipo midió de forma fiable la proporción de estrellas de baja masa en relación con sus contrapartes más brillantes y masivas.arxiv+1

Los resultados muestran que estas galaxias albergan una fracción mucho mayor de estrellas de baja masa que las galaxias menos masivas como nuestra Vía Láctea, un fenómeno descrito como una función de masa inicial con predominio de estrellas pequeñas. La función de masa inicial, o IMF, es la herramienta estadística que los astrónomos usan para inferir la población estelar completa de una galaxia a partir de su luz colectiva, la cual está dominada por las estrellas más brillantes.universetoday+1

"Si una galaxia fuera una ciudad, las estrellas más brillantes serían los rascacielos que captan tu atención de inmediato desde lejos", dijo la autora principal Chloe Cheng, quien obtuvo recientemente su doctorado en la Universidad de Leiden. "Nuestros modelos demuestran que una población mucho más numerosa de estrellas de baja masa está oculta por esas estrellas raras y brillantes, como casas escondidas entre rascacielos".phys

Un problema de factor cuatro

Las implicaciones son claras para las galaxias "imposiblemente tempranas" del JWST. Para las dos galaxias más antiguas de la muestra, descendientes directas de esos objetos desconcertantes, las IMF con predominio de estrellas pequeñas aumentan las masas estelares estimadas en un factor de tres a cuatro. Una galaxia, que probablemente se formó menos de 1.500 millones de años después del Big Bang, podría ser cuatro veces más masiva de lo que se pensaba anteriormente.universiteitleiden+1

Desde el lanzamiento del JWST, los astrónomos han estado lidiando con el descubrimiento de galaxias sorprendentemente masivas y maduras que existían apenas 500 millones de años después del Big Bang, objetos que los modelos estándar de formación de galaxias tenían dificultades para producir. Estas nuevas mediciones solo amplifican esa tensión.nature+1

Consecuencias más amplias

La investigación tiene ramificaciones más allá de la evolución galáctica. "Hay mucha más masa de la que se pensaba oculta en estrellas de baja masa", dijo Mariska Kriek de la Universidad de Leiden, quien dirigió el estudio. "Como muchos planetas orbitan estrellas de baja masa, esto podría incluso indicar que se formaron más planetas en el universo temprano de lo que habíamos asumido anteriormente".phys+1

El equipo planea aplicar sus métodos a galaxias aún más tempranas en los próximos años, sondeando más cerca de la era en la que se formaron las primeras generaciones de estrellas.