El mayor mapa del universo realizado por el telescopio James Webb descubrió 800.000 galaxias

El catálogo de 800.000 galaxias ofrece datos inéditos sobre brillo, distancia y propiedades físicas de los sistemas galácticos (POLITICA INVESTIGACIÓN Y TECNOLOGÍA M. FRANCO / C. CASEY / COSMOS-WEB COLLABORATION)

El programa de observación internacional COSMOS-Web realizó un avance sin precedentes en el cartografiado del universo, al poner a disposición de la comunidad científica un listado detallado de casi 800.000 galaxias.

Este archivo constituye la base del mayor mapa del cosmos realizado hasta la fecha, y abarca prácticamente todo el tiempo cósmico conocido, desde los instantes posteriores al Big Bang hasta etapas más próximas a la actualidad.

Ejecutado gracias a las capacidades del Telescopio Espacial James Webb (JWST), el programa de observación de COSMOS-Web, no solo multiplica la cantidad de galaxias registradas en un solo catálogo, sino que además proporciona información inédita sobre su brillo, distribución, distancia y propiedades físicas.

Con estos datos, el mapa entrega una visión expansiva y pormenorizada de la estructura y evolución del universo a lo largo de casi toda su existencia observada, estableciendo un nuevo estándar para futuras investigaciones en cosmología. “Nuestro objetivo era construir este campo profundo del espacio a una escala física que superara con creces todo lo realizado hasta ahora”, declaró en un comunicado Caitlin Casey, profesora de física de la Universidad de California Santa Bárbara, quien codirige la colaboración COSMOS-Web junto con Jeyhan Kartaltepe, del Instituto de Tecnología de Rochester.

Según informaron los responsables del proyecto, la imagen compuesta del campo COSMOS-Web alcanza una profundidad comparable a los mapas previos, pero en un área mucho mayor.

Serie de cuatro acercamientos, por un factor de dos, a una imagen del anillo COSMOS-Web, el anillo de Einstein más distante conocido (IAC Canarias)

Una comparación ofrecida por el equipo ilustra la dimensión del logro: si la emblemática imagen del Campo Ultraprofundo del Hubble (capaz de mostrar unas 10.000 galaxias en una hoja tamaño estándar) fuera llevada a escala, la nueva imagen del COSMOS-Web superaría incluso un mural de cuatro por cuatro metros, cubriendo ese espacio con detalle a la misma escala.

Esta extensión permite cubrir el 98% de la historia del universo, con observaciones que retroceden hasta unos 13.500 millones de años, apenas cien millones de años después del Big Bang, según las estimaciones de la NASA.

“El cosmos está organizado en regiones densas y vacíos”, explicó Casey. “Y queríamos ir más allá de encontrar las galaxias más distantes; queríamos obtener el contexto más amplio de dónde vivían”.

El proyecto COSMOS-Web nace de la colaboración científica internacional orientada a comprender la evolución y formación de las galaxias desde los primeros instantes del universo.

Este programa se inscribe dentro del Cosmic Evolution Survey (COSMOS), que, desde 2007, ha sumado los esfuerzos de más de 200 científicos de todo el mundo para desentrañar las claves de la estructura cósmica y la historia evolutiva de los sistemas galácticos.

Dentro del marco establecido por COSMOS, el programa COSMOS-Web se diseñó como el mayor proyecto de Observación General aceptado durante el primer ciclo operativo del Telescopio Espacial James Webb.

Su desarrollo responde al propósito de superar los estudios anteriores tanto en escala como en profundidad, aspirando a construir un campo profundo en el espacio que multiplique la capacidad de observación más allá de todo lo realizado anteriormente. Así lo destacan sus codirectoras, Caitlin Casey y Jeyhan Kartaltepe, al recalcar que la meta era ofrecer una visión astronómica del universo incipiente a una escala física sin precedentes.

El proyecto COSMOS-Web identifica agujeros negros supermasivos y nuevos tipos de galaxias en los primeros instantes del universo

En cuanto a sus fines inmediatos, COSMOS-Web se ha propuesto abordar interrogantes fundamentales sobre las primeras etapas del cosmos, incluyendo tanto la observación directa de las galaxias formadas poco después del Big Bang como el estudio de los entornos en los que surgieron las primeras estrellas y agujeros negros.

Sus datos permiten así rastrear el contexto más amplio donde aparecen estos objetos primordiales, superando anteriores limitaciones que solo permitían el análisis individual de los ejemplares más distantes y luminosos.

Este enfoque busca, no únicamente identificar las galaxias más remotas, sino también ubicar su existencia en relación con los grandes vacíos y cúmulos del universo temprano, atendiendo a la organización y la distribución del material cósmico en las fases iniciales. Así, COSMOS-Web continúa la tradición del proyecto COSMOS al avanzar el conocimiento sobre cómo la materia bariónica y oscura dieron forma al entramado galáctico en los primeros momentos de la historia universal.

El análisis de los datos recogidos por el Telescopio Espacial James Webb (JWST) para el proyecto COSMOS-Web ha traído consigo una serie de resultados inesperados que desafían algunos supuestos previos sobre el universo temprano.

Antes de la puesta en marcha de este observatorio, los modelos basados en las observaciones del telescopio Hubble, cuyo espejo es notablemente más pequeño que el del JWST, preveían que las galaxias ubicadas en los primeros 500 millones de años tras el Big Bang serían notablemente escasas.

No obstante, los resultados sorprendieron a la comunidad científica al revelar que el JWST puede detectar aproximadamente diez veces más galaxias de las esperadas en esas distancias extremas. Además, los datos del COSMOS-Web mostraron la presencia de agujeros negros supermasivos que pasaban inadvertidos para el Hubble, así como una variedad de tipos de galaxias y fenómenos astrofísicos que no habían sido identificados previamente por otros programas de observación.

Una nueva imagen captada por el Telescopio Espacial James Webb de la NASA reveló detalles nunca antes vistos del disco de la galaxia del Sombrero, gracias a su observación en el infrarrojo cercano (POLITICA INVESTIGACIÓN Y TECNOLOGÍA NASA, ESA, CSA, STSCI)

La imagen compuesta de este mapa extiende su alcance hasta 13.500 millones de años en el pasado, lo que permite cubrir el 98% del tiempo cósmico conocido.

Gracias a la precisión y sensibilidad superior del JWST, los astrónomos pueden ahora analizar galaxias mucho más débiles y alejadas, lo que facilita el estudio en detalle de sus propiedades y estructuras internas. Este volumen de datos sin precedentes posibilita observar no solo objetos individuales, sino también características del entorno cósmico, como regiones densas y vacíos, lo que aporta una perspectiva integral del entramado del universo primitivo.

El equipo de científicos COSMOS-Web destacó que la calidad y abundancia de la información supera ampliamente las expectativas iniciales, lo que permite avanzar hacia una reconstrucción más precisa y contextualizada de la formación y evolución de las galaxias, estrellas y agujeros negros en las primeras fases del universo.

Estos hallazgos abren nuevas líneas de cuestionamiento acerca de la rapidez y los mecanismos a través de los cuales la materia y la energía se organizaron tan pronto tras el Big Bang.

Al tratarse de un programa científico colaborativo, la imagen COSMOS-Web está disponible para explorar de forma interactiva; los artículos científicos que la acompañan se han enviado a Astrophysical Journal y Astronomy & Astrophysics .