El 11 de octubre de 2022, el telescopio espacial James Webb de la NASA pasó más de 20 horas observando por primera vez el campo ultraprofundo del Hubble, estudiado durante mucho tiempo. El programa de observación general (GO 1963) se centró en analizar el campo en longitudes de onda entre aproximadamente 2 y 4 micras.
Hablamos con Christina Williams (NOIRLab), Sandro Tacchella (Universidad de Cambridge) y Michael Maseda (Universidad de Wisconsin-Madison) para obtener más información sobre la primera observación del campo ultraprofundo del Hubble a través de los ojos de Webb.
¿Qué es importante que la gente sepa acerca de estas observaciones de Webb?
Michael Maseda: El hecho de que veamos gas ionizado caliente nos dice exactamente dónde nacen las estrellas en estas galaxias. Ahora podemos separar esas áreas de donde ya existían estrellas. Esa información es muy importante porque, miles de millones de años después, no sabemos exactamente cómo se convirtieron las galaxias en lo que son hoy. Es importante tener en cuenta que todavía no hemos visto todo lo que hay para ver. Todo nuestro programa fue de ~24 horas, que no es tanto tiempo en el gran esquema de cuánto tiempo lo han observado otros observatorios. Pero, incluso en este período de tiempo relativamente corto, estamos comenzando a armar una nueva imagen de cómo están creciendo las galaxias en este punto realmente interesante de la historia del Universo.
¿Qué le interesa aprender explorando el campo ultraprofundo del Hubble con Webb?
Christina Williams: Propusimos obtener imágenes del campo ultraprofundo utilizando algunos de los filtros de imagen de banda media de NIRCam de Webb, lo que nos permitió tomar imágenes de características espectrales con mayor precisión que con filtros de banda ancha porque los filtros de banda media abarcan un rango de longitud de onda más corto. Esto nos da más sensibilidad para medir los colores, lo que nos ayuda a comprender la historia de la formación estelar y las propiedades de ionización de las galaxias durante los primeros mil millones de años del universo, como en la Era de la Reionización. Medir la energía que las galaxias produjeron en ese tiempo nos ayudará a comprender cómo las galaxias reionizaron el universo, revirtiéndolo de ser un gas neutro a ser una vez más un plasma ionizado como lo fue después del Big Bang.
Sandro Tacchella: Una de las preguntas clave pendientes en la astrofísica extragaláctica es cómo se forman las primeras galaxias. Dado que las bandas medias cubren un rango de diferentes longitudes de onda, podemos encontrar directamente algunas de las primeras galaxias en el universo primitivo, o podemos datar la edad de las estrellas en las galaxias cuando el universo tenía alrededor de mil millones de años para comprender cuándo se originaron. galaxia en realidad formó sus estrellas en el pasado. Este estudio ayuda a precisar la formación de las primeras galaxias.
Michael Maseda: Las capacidades que tenemos con los filtros de banda media de Webb son bastante nuevas. Obtenemos una especie de híbrido entre la imagen y la espectroscopia, por lo que obtenemos información detallada de básicamente todas las galaxias en el campo, a diferencia de la espectroscopia tradicional en la que solo se pueden seleccionar unas pocas galaxias en el campo de visión para el estudio. . Es realmente una imagen completa en el sentido de que esta información complementa una gran cantidad de datos existentes, no solo del Hubble, sino también de instrumentación terrestre como MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer) en el Very Large Telescope, donde tenemos espectroscopia en diferentes longitudes de onda. para varios de estos objetos. MUSE es muy bueno para encontrar galaxias que tienen emisión Lyman-alfa, o luz de hidrógeno ionizado en estas galaxias, que son el tipo de galaxias que existían cuando la reionización estaba terminando. Estos nuevos datos son una pieza faltante que no teníamos antes en términos de comprender la población total de galaxias en este campo.
¿Hubo algo inesperado en estos datos que te sorprendió?
Michael Maseda: No sé si me sorprendió exactamente, pero las imágenes fueron incluso mejores de lo que esperaba. En estas imágenes, puede ver a simple vista que se trata de gas ionizado en un área bastante grande. Esperaba que todo quedara sin resolver, pero tenemos una resolución lo suficientemente alta como para verlo. Y me complace verlo porque podría haber sido mucho más difícil entender lo que estaba sucediendo.
Christina Williams: Creo que ver lo hermosas que son las imágenes y la alta calidad que terminaron siendo definitivamente fue un punto culminante. Calculamos que seríamos capaces de hacer cosas así, pero era diferente verlo y tener los datos reales en la práctica.
¿Por qué eligió hacer públicos los datos inmediatamente?
Sandro Tacchella: Las galaxias son sistemas muy complejos en los que una amplia gama de procesos diferentes funcionan en diferentes escalas espaciales y temporales, por lo que existen muchos enfoques que se pueden utilizar para comprender mejor la física de las galaxias. Por lo tanto, ponerlo a disposición de muchos grupos diferentes facilitará la búsqueda de más información.
Christina Williams: Webb todavía es muy nuevo y la gente todavía está aprendiendo las mejores prácticas sobre cómo analizar conjuntos de datos. Por lo tanto, es beneficioso para todos tener algunos conjuntos de datos que estén disponibles de inmediato para ayudar a las personas a comprender la mejor manera de hacer uso de los datos de Webb en el futuro y planificar mejor los programas en ciclos futuros que se basan en la experiencia real con los datos.
Proporcionado por el Telescopio Espacial Webb
