Hay límites a lo que podemos vercruzar el descolgadero de espacio y tiempo que nos separa del Universo primitivo. La luz que viaja a través de miles de millones de primaveras luz emana de fuentes tan distantes que puede ser un desafío incluso ver poco tan refulgente como una galaxia brillando en la oscuridad.
El esfuerzo humano ahora ha superado esos límites utilizando JWST, resolviendo más de 40 estrellas individuales en las cercanías de una galaxia cuya luz ha pasado casi 6.500 millones de primaveras atravesando el espacio-tiempo para aparearse a nosotros.
“Este descubrimiento reformador demuestra, por primera vez, que es posible estudiar un gran número de estrellas individuales en una galaxia distante”, afirma el astrofísico Fengwu Sun de la Universidad de Arizona.
“Si acertadamente estudios anteriores con el Telescopio Espacial Hubble encontraron cerca de de siete estrellas, ahora tenemos la capacidad de resolver estrellas que antiguamente estaban fuera de nuestra capacidad. Es importante destacar que observar más estrellas individuales asimismo nos ayudará a comprender mejor la materia oscura en el plano de vidrio de estas. galaxias y estrellas, poco que no podríamos hacer con sólo un puñado de estrellas individuales observadas anteriormente”.
Aunque las estrellas de galaxias distantes suelen ser demasiado pequeñas para verlas individualmente, ocasionalmente vemos casos atípicos, gracias a una peculiaridad del espacio-tiempo descrita por la relatividad universal.
En torno a de masas suficientemente grandes con fuertes campos gravitacionales, el propio espacio-tiempo se curva y se deforma, como la estera de un trampolín se deforma bajo una bulo de boliche. Cualquier luz que sueño a través de este espacio-tiempo deformado puede distorsionarse, replicarse y magnificarse, un propósito conocido como vidrio gravitacional.
El Curva del Dragón es una mancha de luz en el cúpula celeste que se asemeja a un dragón chino, con imágenes separadas de la misma galaxia rizo distante que forma su vanguardia y su pan dulce.
La ilusión es causada por la deformación gravitacional del espacio que rodea un enorme cúmulo de galaxias llamado Abell 370, sito a sólo 4 mil millones de primaveras luz de distancia. Aunque la luz más distante nos llega como un poco confusa, los astrónomos pueden aplicar ingeniería inversa al proceso de anteojos gravitacionales para ver las galaxias de fondo como se habrían utilizado sin las manchas, con la delantera adicional de la ampliación.
Pero eso no es todo. En el espacio entre las galaxias del cúmulo Abell 370, varias estrellas aisladas flotan solas. Cada suerte es capaz de añadir su propio propósito de vidrio adicional, un desvío conocido como microlente.
Las anteojos gravitacionales se han utilizado anteriormente para resolver estrellas individuales en el Universo distante. Utilizando la microlente de estrellas intracúmulos rebeldes, un equipo dirigido por el astrónomo Yoshinobu Fudamoto de la Universidad de Chiba en Japón pudo resolver una cantidad sin precedentes de 44 estrellas individuales en la luz difusa del Curva del Dragón.
“Cuando descubrimos estas estrellas individuales, en ingenuidad estábamos buscando una galaxia de fondo magnificada por las galaxias de este cúmulo masivo”, dice Sun.
“Pero cuando procesamos los datos, nos dimos cuenta de que había lo que parecían ser muchos puntos de estrellas individuales. Fue un hallazgo emocionante porque fue la primera vez que pudimos ver tantas estrellas individuales tan remotamente”.
Armado con esta información, el equipo descubrió que muchas de las estrellas en Dragon Arc son supergigantes rojas: estrellas rojas masivas al final de su vida útil que se han hinchado a medida que se les acaba el combustible. Se negociación de estrellas más frías y rojas que las que normalmente se resuelven a través de vastas distancias intergalácticas, que tienden a ser gigantes grandes, brillantes y calientes de color azur y blanco.
Esta información nos dice un poco más sobre la progreso de galaxias muy alejadas de la nuestra. Como las estrellas supergigantes rojas son más frías, tienden a ser más difíciles de ver que las calientes. La capacidad del JWST para ver la luz roja le ha donado una delantera a la hora de encontrar objetos fuera del difusión de otros instrumentos.
Se paciencia que futuras observaciones del JWST revelen aún más estrellas escondidas en la luz borrosa del Dragon Arc, a miles de millones de primaveras luz de distancia.
La investigación ha sido publicada en Naturaleza Astronomía.