Los astrónomos están listos para profundizar su comprensión del universo temprano, gracias a una iniciativa innovadora que utiliza las posibilidades del telescopio espacial James Webb (JWST). El programa de Minerva, coontrado por un astrónomo de la Universidad de Tufts, quiere explorar las primeras fases de la historia cósmica e investigar cómo se formaron las primeras estrellas y las galaxias, especialmente durante los primeros cientos de millones de años después del Big Bang.
JWST se lanzó en 2022 y ofrece posibilidades sin precedentes para investigar objetos celestiales distantes, una capacidad que Minerva quiere mejorar mediante el uso de un espectro de luz diferente al utilizado tradicionalmente en la investigación astrofísica. Este enfoque espera revelar galaxias raras e inusuales, y no solo arroja luz sobre su formación, sino también sobre los procesos detrás de hacer un agujero negro súper massivo y una formación de estrellas en algunas de las primeras galaxias del universo.
El proyecto Minerva, que significa imágenes de banda media con Nircam para explorar la astrofísica revolucionaria, comenzó sus observaciones el 25 de julio. Caminará durante un año, con profesores, estudiantes e investigadores de diferentes instituciones globales. A diferencia de las misiones anteriores, esta iniciativa quiere recopilar datos de imagen de banda media con el instrumento NIRCAM del JWST, complementado con la imagen del instrumento Miri. Estas posibilidades hacen posible las observaciones más finas, en particular de los objetos evaluados por sustancias, que previamente han establecido desafíos en la astronomía.
Danilo Marchesini, profesor de física y astronomía sobre Tufts e investigador co-director de Minerva, enfatizó que el enfoque en campos extragalácticos específicos producirá datos mucho más ricos sobre las galaxias y sus propiedades. El objetivo es armar un conjunto de datos extenso con una longitud de onda múltiple que haga posible mediciones precisas de las masas estelares de galaxias, velocidades de formación de estrellas e historia evolutiva.
Estudios anteriores, aunque pueden investigar enormes áreas de espacio, a menudo perdieron la resolución necesaria para distinguir entre diferentes fenómenos astronómicos. Al usar imágenes de banda media en lugar de métodos de banda ancha tradicionales, los astrónomos pueden distinguir diferencias cruciales entre las galaxias que forman activamente estrellas y esas formaciones estelares, a pesar de que parecen tranquilas debido a la interferencia del polvo.
Minerva quiere aumentar drásticamente el volumen de campos extragalácticos que se estudian drásticamente, con un factor de diez, de modo que la posibilidad de descubrir objetos celestiales raros, en particular las primeras galaxias formadas en el universo se forman drásticamente. Marchesini enfatizó la importancia de esta era cósmica temprana, conocida como el ‘amanecer cósmico’, en el que el universo estaba compuesto principalmente de hidrógeno neutro y helio. La visión de la formación de la Vía Láctea En este tiempo, las ideas cruciales pueden ofrecer la evolución del universo.
Para estudiar estas primeras galaxias, los investigadores usan Red Shift, un método para medir la distancia de los objetos celestiales analizando los cambios en su espectro de luz. Por ejemplo, para enfocar galaxias desde el momento en que el universo tenía solo 500 millones de años, los astrónomos tienen que observar objetos con cambios rojos de 6 o 10. Esto permite al equipo de Minerva distinguir entre galaxias más antiguas y que están oscurecidos por el polvo.
El programa también está listo para investigar el aumento de las galaxias tranquilas, que detuvieron la formación de estrellas. Al rastrear estas galaxias como un cambio rojo 8, los investigadores esperan determinar cuándo se crearon los primeros objetos de este tipo. Este concepto podría revelar ideas sobre los mecanismos que organizan su crecimiento y descanso final.
Otro enfoque importante de la iniciativa de Minerva incluye ‘pequeños puntos rojos’, una clasificación de objetos observados por el JWST que se creía que eran agujeros negros súper masivos. Su naturaleza exacta sigue siendo incierta, especialmente con respecto al gas y las estrellas circundantes. El programa está destinado a identificar aún más estos puntos enigmáticos, lo que contribuye a la comprensión de la evolución súper massiva de los agujeros negros y su interacción con los sistemas de invitados.
Marchesini está entusiasmado con el potencial transformador del programa Minerva, predictamente que producirá un progreso científico considerable. Si bien los investigadores miran el cosmos con nuevas posibilidades, la búsqueda para desbloquear los misterios de los años de formación de nuestro universo está configurado para avanzar.
