¿Los cúmulos globulares visibles más lejanos del universo?

Utilizando el telescopio espacial James Webb, unos astrónomos han identificado los cúmulos globulares más distantes de entre todos los observados hasta ahora.

El equipo internacional de Lamiya Mowla, del Instituto Dunlap de Astronomía y Astrofísica en la Universidad de Toronto, Canadá, analizó a fondo una de las imágenes del cosmos profundo tomadas por ese telescopio espacial. Ella y sus colegas centraron su análisis en una galaxia que se encuentra a nueve mil millones de años-luz de distancia de la Tierra. Esta galaxia, a la que se le ha dado el nombre de Sparkler, ya resultaba llamativa por los objetos compactos que aparecían como pequeños puntos amarillos rojizos que la rodean.

Se creía que podían ser cúmulos "jóvenes" de estrellas, donde bastantes de ellas todavía se estarían formando, y que tales cúmulos habrían nacido tres mil millones de años después del Big Bang (la "explosión" con la que nació el universo). Pero también existía la posibilidad de que se tratara de cúmulos estelares de tipo globular y antiguos. Los cúmulos globulares son conjuntos de estrellas que por regla general se formaron durante la infancia de su galaxia.

Tras analizar 12 de estos objetos compactos, los investigadores determinaron que cinco de ellos no solo son cúmulos globulares, sino que figuran entre los más antiguos conocidos.

Los investigadores estudiaron la galaxia Sparkler y gracias al telescopio espacial Webb han averiguado que cinco de los objetos amarillos rojizos que la rodean son cúmulos globulares. La foto tomada por el Webb se compara con otra de la misma galaxia tomada por el telescopio espacial Hubble. La diferencia de nitidez entre ambas fotos ilustra claramente el gran avance en sensibilidad que se ha registrado desde el Hubble hasta el Webb. (Imagen: Canadian Space Agency / NASA, ESA, STScI / Mowla, Iyer et al. 2022)

La Vía Láctea cuenta con unos 150 cúmulos globulares, y se desconoce cómo y cuándo se formaron exactamente estos densos cúmulos de estrellas. Se sabe que los cúmulos globulares pueden ser muy antiguos, pero es increíblemente difícil medir su edad aun estando relativamente cerca de la Tierra.

Identificar cúmulos globulares que estén muy lejos es una forma simple, directa e inequívoca de encontrar cúmulos de hace mucho tiempo, ya que su antigüedad se remontará a por lo menos tantos años atrás como años-luz los separen de nosotros. Sin embargo, hasta ahora no había sido posible disponer de telescopios capaces de ver tan lejos y con la suficiente nitidez.

El Webb sí permite identificar cúmulos globulares situados muy lejos. Además, ha contado con una ayuda extra...

La imagen que se capta a través del firmamento de la galaxia Sparkler está ampliada por un factor de 100 debido a un efecto llamado lente gravitacional, En el caso de esta lente en particular, el cúmulo de galaxias SMACS 0723, situado en primer plano desde la perspectiva visual de la Tierra, distorsiona lo que está detrás de él, y lo hace de un modo muy similar a como lo haría una lupa gigante. Además, el efecto de lente gravitacional produce tres imágenes separadas de la galaxia Sparkler en el firmamento, lo que permite a los astrónomos estudiar la galaxia con mayor detalle.

Teniendo en cuenta la distancia, ahora se observa a la galaxia Sparkler y a sus cúmulos globulares tal como eran hace nueve mil millones de años, cuando el universo tenía solo unos 4.500 millones de años.

Mowla y sus colegas exponen los detalles técnicos de sus observaciones en la revista académica The Astrophysical Journal Letters, bajo el título “The Sparkler: Evolved high-redshift globular cluster candidates captured by JWST”. (Fuente: NCYT de Amazings)