Nuevas observaciones del Telescopio Espacial James Webb (JWST por sus siglas en inglés) han sido reveladas mediante un estudio en el que participó el doctor Jorge Barrera Ballesteros, investigador del Instituto de Astronomía (IA) de la UNAM, única institución mexicana en participar.
El estudio fue liderado por la doctora Dominika Wylezalek, de la Universidad de Heidelberg (Alemania), en colaboración con investigadores de Estados Unidos, Reino Unido y Francia.
Crédito: ESA/Webb, NASA & CSA, D. Wylezalek, A. Vayner & the Q3D Team, N. Zakamska
Este trabajo pertenece al programa de verificación científica de instrumentación del JWST, en el cual se otorgaron observaciones a grupos de investigación para probar la capacidad de los instrumentos del telescopio.
En este estudio se observó un cuásar (galaxia con un núcleo activo muy brillante, el cual opaca la luz de la misma galaxia). “En esencia, los núcleos activos de galaxias son una enorme cantidad de material interestelar que orbita alrededor de un agujero negro muy masivo”, comentó Barrera Ballesteros.
Este cuásar, llamado J1652, se observó en las etapas de mayor formación de galaxias que conocemos del Universo. “Debido a que el Universo se está expandiendo, los astrónomos tenemos la posibilidad de ver la luz emitida por un objeto hace miles de millones de años. Esta expansión también genera lo que denominamos “corrimiento al rojo”, es decir, si la luz se emitió en el óptico, nosotros la observaremos en el infrarrojo” explicó el investigador.
También comentó que los instrumentos del JWST están diseñados para observar en el infrarrojo, por ello son perfectos para detectar la emisión en el óptico cuando el Universo se empezaba a formar y a evolucionar.
Uno de los objetivos de este programa era desacoplar la emisión del cuásar, el cual contamina la luz de la galaxia que lo aloja. “Por esta razón, aprobaron la propuesta. Con observaciones del JWST podemos desacoplar esos dos componentes y ver las propiedades físicas de la galaxia”, explicó el investigador del IA. 
Crédito imagen: ESA/Webb, NASA & CSA, D. Wylezalek, A. Vayner & the Q3D Team, N. Zakamska
Estas observaciones fueron unas de las primeras que se hicieron usando el instrumento de espectroscopía de campo integral del telescopio (IFU por sus siglas en inglés), lo cual hace que sean diferentes a las habituales mostradas por el JWST. Son una combinación de espectro e imagen, lo que da como resultado la separación de la contribución del cuásar y la de la galaxia que lo aloja.
“La razón por la cual son tan brillantes estos cuásares es porque el material que irradia tiene velocidades muy grandes. A esto lo llamamos vientos, material que sale muy rápido del cuásar y no vuelve, por lo tanto, enriquece al medio intergaláctico”, añadió. Esto lo observaron por una línea de emisión muy ancha, a diferencia del espectro de una galaxia “normal”, cuya línea de emisión es delgada.
“Además de la galaxia huésped y el chorro –material expulsado del hoyo negro, que puede alcanzar velocidades cercanas a la luz–, las observaciones mostraron que esta galaxia podría ser el centro de un proto cúmulo de galaxias, es decir, alrededor de ella se observaron otras galaxias, las que debido a su cercanía podrían estar gravitacionalmente acopladas al cuásar”. comentó acerca del resultado principal del artículo.
Antes de iniciar su trabajo, los investigadores se hicieron dos preguntas. La primera fue qué tanto contribuyen los cuásares a la formación de más estrellas. La segunda era acerca de si serían capaces de desacoplar la luz del centro de la galaxia, de la galaxia misma, y con esa informaciónn observar qué tanta formación estelar tiene la galaxia observada.
Crédito imagen: ESA/Webb, NASA & CSA, D. Wylezalek, A. Vayner & the Q3D Team, N. Zakamska
“Queremos saber si esta galaxia es una normal, como las que vemos en el universo cercano, o si a pesar de ese objeto tan poderoso que tiene en el centro, la tasa de estrellas producidas es menor o mayor a las galaxias conocidas” agregó Barrera Ballesteros.
Por último, añadió que “con los datos obtenidos se podría dar una primera estimación de la masa del agujero negro”.