08 Ene Webb descubre polvo cósmico en una galaxia primitiva
Un equipo de astrónomos que utilizan el telescopio espacial James Webb han detectado dos tipos poco comunes de polvo cósmico en la galaxia enana Sextans A, una de las galaxias químicamente más primitivas cercanas a la Vía Láctea.
El equipo ha encontrado polvo de hierro metálico y carburo de silicio (SiC) producido por estrellas envejecidas en Sextans A. Además, también se han encontrado diminutos cúmulos de moléculas orgánicas (basadas en el carbono).
Este hallazgo demuestra que incluso cuando el Universo contenía solo una fracción de los elementos pesados actuales, las estrellas y el medio interestelar podían seguir forjando polvo sólido.
Esta investigación con el telescopio Webb está replanteando las ideas sobre cómo evolucionaron las primeras galaxias y se desarrollaron los componentes básicos de los planetas.
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Sextans A
Sextans A se encuentra a unos 4 millones de años luz y contiene solo entre el 3 y el 7 % del contenido metálico del Sol, o metalicidad. Este es el término astrofísico que se utiliza para los elementos que son más pesados que el hidrógeno y el helio.
Debido a que la galaxia es tan pequeña, su atracción gravitatoria es demasiado débil para retener los elementos pesados creados por supernovas y estrellas envejecidas. Esto la convierte en un laboratorio natural para estudiar la formación temprana de polvo cósmico.
Galaxias como Sextans A se asemejan a las que poblaban el Universo primitivo justo después del Big Bang. Entonces el Cosmos estaba compuesto principalmente de hidrógeno y helio, antes de que las estrellas enriquecieran el espacio con metales.
Al estar relativamente cerca, Sextans A ofrece una oportunidad excepcional para analizar cómo se originó el polvo cósmico en condiciones similares a las del Universo temprano.
«Sextans A nos está proporcionando un plano de las primeras galaxias polvorientas», afirma Elizabeth Tarantino, investigadora posdoctoral del Space Telescope Science Institute. «Estos resultados nos ayudan a interpretar las galaxias más distantes observadas por el Webb y a comprender cómo se formó el polvo cósmico con los ingredientes más primitivos».
Polvo cósmico de hierro
Uno de los estudios analizó varias estrellas en fase avanzada de evolución mediante el instrumento MIRI del Webb. Los datos revelaron las huellas químicas de estrellas de la rama asintótica de las gigantes (AGB), una fase clave en la producción de polvo cósmico.
En condiciones normales, estas estrellas generan polvo de silicatos, pero en Sextans A los elementos necesarios son casi inexistentes.
Aun así, el Webb detectó una estrella produciendo polvo compuesto casi exclusivamente por hierro, un resultado sin precedentes en análogos del Universo primitivo.
Este hallazgo demuestra que las estrellas pueden seguir generando polvo incluso cuando faltan los ingredientes habituales, utilizando vías alternativas de formación de granos sólidos.
«El polvo cósmico del Universo temprano pudo ser muy diferente del que observamos hoy», señala Martha Boyer. «Los granos de hierro absorben la luz de forma eficiente y podrían explicar la gran cantidad de polvo detectada en galaxias muy lejanas».
Pequeños cúmulos de moléculas orgánicas
En un estudio complementario, el Webb observó el medio interestelar de Sextans A y descubrió hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAH). Estas son las partículas más pequeñas de polvo cósmico que brillan en el infrarrojo.
Sextans A se convierte así en la galaxia de menor metalicidad conocida que contiene PAH.
A diferencia de las galaxias ricas en metales, estos compuestos aparecen concentrados en pequeñas regiones densas. Esto indica que el polvo cósmico puede formarse y sobrevivir incluso en entornos extremadamente hostiles.
«Webb demuestra que el polvo cósmico y las moléculas complejas pueden existir en las galaxias más pobres en metales, aunque solo en zonas muy protegidas», explicó Tarantino.
Un Universo más creativo de lo esperado
En conjunto, los resultados indican que el Universo temprano contaba con mecanismos de producción de polvo cósmico más variados de lo que se pensaba, más allá de procesos clásicos como las supernovas.
Además, existe más polvo cósmico del previsto a metalicidades extremadamente bajas.
«Cada descubrimiento en Sextans A nos recuerda que el Universo primitivo fue más ingenioso de lo que imaginábamos», concluye Boyer. «Las estrellas encontraron la forma de crear polvo cósmico y los componentes básicos de los planetas mucho antes de que existieran galaxias como la nuestra».
Fuente: NASA Webb Finds Early-Universe Analog’s Unexpected Talent for Making Dust
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