Mientras analizaban los datos de las primeras imágenes de una galaxia temprana muy conocida tomadas por el Telescopio Espacial James Webb (JWST) de la NASA, los astrónomos de la Universidad de Cornell descubrieron una galaxia compañera previamente escondida detrás de la luz de la galaxia en primer plano, una que sorprendentemente parece haberlo hecho. Albergó múltiples generaciones de estrellas a pesar de su corta edad, estimada en 1.400 millones de años.

« Encontramos que esta galaxia es súper abundante químicamente, algo que ninguno de nosotros esperábamos », dijo Bo Peng, estudiante de doctorado en astronomía, quien dirigió el análisis de datos. « JWST cambia la forma en que vemos este sistema y abre nuevos lugares para estudiar cómo se formaron las estrellas y las galaxias en el universo primitivo ».

Peng es el autor principal de « Discovery of a Dusty, Chemically Mature Companion to z~4 Starburst Galaxy in JWST Early Release Science Data », publicado en Astrophysical Journal Letters.

Las imágenes anteriores capturadas por Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) en Chile contenían indicios del compañero resueltos claramente por JSWT, pero no podían interpretarse como algo más que ruido aleatorio, dijo Amit Vishwas, investigador asociado del Centro Cornell. para Astrofísica y Ciencias Planetarias (CCAPS) y el segundo autor del artículo.

El equipo estimó que la galaxia compañera, a la que llamaron SPT0418-SE, estaba dentro de los 5 kiloparsecs de SPT0418-47, una de las galaxias polvorientas con formación de estrellas más brillantes del universo primitivo, su luz distante doblada y magnificada por la gravedad de una galaxia en primer plano en un círculo, llamado anillo de Einstein. Las Nubes de Magallanes, satélites de la Vía Láctea, se encuentran a unos 50 kiloparsecs de distancia. La proximidad sugiere que estas galaxias están destinadas a interactuar entre sí e incluso fusionarse, una observación que se suma a la comprensión de cómo las primeras galaxias pueden haber evolucionado hasta convertirse en galaxias más grandes.

Las dos galaxias tienen una masa modesta en comparación con las galaxias del universo primitivo, con « SE » relativamente más pequeña y menos polvorienta, lo que hace que parezca más azul que el anillo extremadamente oscurecido por el polvo. Con base en imágenes de galaxias cercanas con colores similares, los investigadores sugieren que pueden residir « en un halo masivo de materia oscura con vecinos aún por descubrir ».

Lo más sorprendente de la galaxia compañera, considerando su edad y masa, fue su metalicidad madura : cantidades de elementos más pesados ​​que el helio y el hidrógeno, como el carbono, el oxígeno y el nitrógeno. El equipo estimó que es comparable a nuestro sol, que tiene más de 4.000 millones de años y heredó la mayoría de sus metales de generaciones anteriores de estrellas que tuvieron 8.000 millones de años para construirlos.

« Estamos viendo los restos de al menos un par de generaciones de estrellas que vivieron y murieron en los primeros mil millones de años de la existencia del universo, que no es lo que normalmente vemos », dijo Vishwas. « Especulamos que el proceso de formación de estrellas en estas galaxias debe haber sido muy eficiente y comenzó muy temprano en el universo, particularmente para explicar la abundancia medida de nitrógeno en relación con el oxígeno, ya que esta proporción es una medida confiable de cuántas generaciones de estrellas han vivido y muerto ».