Astrónomos chilenos participan del hallazgo de las moléculas orgánicas más distantes del Universo

Astrónomos chilenos participan del hallazgo de las moléculas orgánicas más distantes del Universo

● El descubrimiento publicado hoy en la Revista Nature se obtuvo gracias al James Webb Telescope. Entre los científicos participantes están los chilenos Manuel Aravena y Manuel Solimano de la Universidad Diego Portales y del Centro de Excelencia en Astrofísica CATA.

● Este tipo de moléculas pueden ser halladas también en la Tierra en forma de humo, hollín y smog, lo que demuestra el enorme poder del James Webb para ayudar a comprender la química compleja que va de la mano con el nacimiento de nuevas estrellas, incluso en los períodos más tempranos de la historia del universo. “Al menos para las galaxias, los nuevos hallazgos arrojan dudas sobre el viejo adagio de que ‘donde hay humo, hay fuego’ ”, afirma el Doctor Aravena.

Un equipo de astrónomos internacional descubrió las partículas orgánicas más distantes de las que se tenga registro, luego de estudiar una galaxia ubicada a más de 12 mil millones de años luz de distancia, galaxia fue descubierta por primera vez por el Telescopio del Polo Sur en 2013, y que desde entonces ha sido estudiada por muchos telescopios, incluido el radiotelescopio ALMA y el Telescopio Espacial Hubble.

Los datos obtenidos por este instrumento espacial encontraron la firma reveladora de grandes moléculas orgánicas similares al smog y el humo, componentes básicos de las mismas emisiones de hidrocarburos que causan cáncer en la Tierra y que son contribuyentes clave a la contaminación atmosférica.

Según el Doctor Justin Spilker, académico de la Universidad de Texas A&M y primer autor de la investigación “Estas grandes moléculas son bastante comunes en el espacio. Los astrónomos solían pensar que eran una buena señal de que se estaban formando nuevas estrellas. Dondequiera que vieras estas moléculas, las estrellas bebés también estaban allí resplandeciendo”.

El descubrimiento fue posible gracias al trabajo combinado del Telescopio James Webb y un fenómeno llamado lente gravitacional. La formación de lentes, originalmente predicha por la teoría de la relatividad de Albert Einstein, ocurre cuando dos galaxias están casi perfectamente alineadas desde nuestro punto de vista en la Tierra. La luz de la galaxia de fondo es estirada y magnificada por la galaxia de primer plano en forma de anillo, conocida como anillo de Einstein.

Para Manuel Aravena, quien es profesor del Instituto de Estudios Astrofísicos (IEA) de la Universidad Diego Portales (UDP) y miembro asociado del Centro de Excelencia en Astrofísica CATA, “el efecto de lentes gravitacionales actúa como un telescopio natural, amplificando la imagen y permitiendo ver estructuras en el universo distante que sería imposible de ver de otra forma. Este efecto, unido a la sensibilidad única del telescopio Webb, nos ha permitido ver de manera nunca antes vista los componentes de moléculas orgánicas en una galaxia en el universo temprano”.

Según detalla Manuel Solimano, Doctor en Astronomía de la Universidad de Bonn, estudiante de doctorado del IEA de UDP e investigador del CATA, “el telescopio Webb fue diseñado específicamente para descifrar cómo las galaxias se formaron cuando el universo tenía casi un 10% de su edad actual. Este descubrimiento abre nuevas puertas para el entendimiento de la formación galáctica a través de la identificación de moléculas orgánicas”.

El liderazgo del equipo también incluye a la astrónoma del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA Jane Rigby, el profesor de la Universidad de Illinois Joaquín Vieira y docenas de astrónomos de todo el mundo. El descubrimiento corresponde a la primera detección de moléculas complejas de Webb en el universo temprano, un hito que Spilker ve como un comienzo en lugar de un final. “Estos son los primeros días para el Telescopio Webb, por lo que los astrónomos están emocionados de ver todas las cosas nuevas que puede hacer por nosotros”, señaló Spilker.

El artículo del equipo, «Spatial variations in aromatic hydrocarbon emission in a dust-rich galaxy», se puede ver en línea. JWST es operado por el Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial bajo la administración de la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía, Inc., bajo el contrato de la NASA NAS 5-03127. DOI: 10.1038/s41586-023-05998-6.

Usando el telescopio Webb, los astrónomos descubrieron evidencia de moléculas orgánicas complejas similares al humo o al smog en la galaxia distante que se muestra aquí. La galaxia, a más de 12 mil millones de años luz de distancia, se alinea casi perfectamente con una segunda galaxia a solo 3 mil millones de años luz de nuestra perspectiva en la Tierra. En esta imagen de Webb en falso color, la galaxia de primer plano se muestra en azul, mientras que la galaxia de fondo es roja. Las moléculas orgánicas están resaltadas en naranja. (Crédito: J. Spilker / S. Doyle, NASA, ESA, CSA)

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La galaxia observada por Webb muestra un anillo de Einstein causado por un fenómeno conocido como lente. La lente ocurre cuando dos galaxias están casi perfectamente alineadas desde nuestra perspectiva en la Tierra. La gravedad de la galaxia en primer plano hace que la luz de la galaxia de fondo se distorsione y aumente, como si se mirara a través del pie de una copa de vino. Debido a que se magnifican, las lentes permiten a los astrónomos estudiar galaxias muy distantes con más detalle de lo que sería posible de otra manera. (Crédito: S. Doyle / J. Spilker)

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