Webb descubre una de las galaxias más distantes jamás vistas

Un equipo de científicos encontró la primera evidencia clara de que una galaxia muy muy lejana alberga un agujero negro supermasivo que está acumulando material rápidamente. Su hallazgo convierte a este en el agujero negro activo más lejano detectado hasta la fecha.

Se trata de la galaxia GN-z11, cuyo excepcional brillo llega hasta nosotros desde cuando el universo tenía sólo unos 430 millones de años.

La distante mirada del Webb

Las imágenes del Webb mostraron indicios de elementos químicos ionizados que normalmente se observan cerca de agujeros negros supermasivos en acreción. Además, descubrieron que la galaxia tiene vientos de alta velocidad muy poderosos, probablemente impulsados ​​por los procesos asociados con el agujero supermasivo.

En específico, la cámara NIRCam de infrarrojo cercano del Webb reveló una componente extendida que envuelve a la galaxia anfitriona y una fuente central compacta cuya luz es consistente con la de un disco de acreción que rodea un agujero negro.

En conjunto, esta evidencia muestra que GN-z11 alberga un agujero negro supermasivo de 2 millones de masas solares, en una fase muy activa de consumo de material y que esa acreción genera el enorme brillo.

Gas prístino en GN-z11

Un segundo equipo científico utilizó el espectrógrafo NIRSpec en infrarrojo cercano, también del Webb, para encontrar que una masa gaseosa hecha casi exclusivamente de helio rodea a GN-z11.

El hecho de que sólo se haya observado helio hace pensar a los astrónomos que se trata de gas prístino, generado en las primeras etapas del Universo y que prácticamente no ha sido «contaminado» por gas procesado por las estrellas.

Esto es algo que la teoría y las simulaciones esperaban en las proximidades de galaxias particularmente masivas de estas épocas: que debería haber regiones de gas prístino sobreviviendo en el halo, que podrían colapsar y formar cúmulos estelares de Población III.

Y aquí está la clave: las estrellas de población III son la primera generación de estrellas formadas casi en su totalidad a partir de hidrógeno y helio, y su estudio es uno de los objetivos más importantes de la astrofísica moderna.

Se espera que estas estrellas fueran muy masivas, muy luminosas y muy calientes. Su firma esperada es la presencia de helio ionizado y la ausencia de elementos químicos más pesados ​​que el helio.

Así, las observaciones del Webb están ayudando a entender cómo era el Universo en sus primeras etapas. Y probablemente estamos respondiendo a preguntas fundamentales sobre nuestros propios orígenes.

Las investigaciones fueron presentadas en los artículos A small and vigorous black hole in the early Universe publicado en la revista Nature y JWST-JADES. Possible Population III signatures at z=10.6 in the halo of GN-z11 por publicarse en la revista Astronomy & Astrophysics.

Referencias

Webb Unlocks Secrets of One of the Most Distant Galaxies Ever Seen