Una encuesta internacional de astrónomos reveló esta semana el mapa más preciso de la red cósmica jamás capturado por la humanidad. La gigantesca estructura, que funciona como esqueleto del Universo, fue cartografiada con la ayuda del supertelescopio espacial James Webb. El trabajo logró rastrear la red de galaxias hasta una época en la que el cosmos tenía apenas mil millones de años, mucho antes de lo que había sido posible observar antes.
El catálogo completo contiene 164 mil galaxias y el equipo lo puso a disposición de forma gratuita en un repositorio en línea para que toda la comunidad científica pueda acceder a él. Como el mapa es tridimensional y cubre miles de millones de años de historia cósmica; ninguna imagen puede mostrar toda la estructura a la vez. El recorte publicado públicamente muestra sólo una parte del trabajo realizado durante meses de observación.
Liderança investigación científica internacional
La investigación fue dirigida por científicos de Universidade, Califórnia, Riverside (UCR), y Estados Unidos. En el estudio participaron Pesquisadores de nueve países adicionales, incluidos Dinamarca, Chile, França, Japão y Alemanha. El documento científico fue publicado en la revista The Astrophysical Journal, consolidando los hallazgos mediante el proceso de revisión por pares.
Hossein Hatamnia, estudiante de posgrado de la UCR y autor principal del estudio, explicó cómo James Webb hizo posible esta precisión sin precedentes. Las características fundamentales del telescopio Duas se han combinado para aumentar significativamente la calidad de las mediciones y el posicionamiento de galaxias en el espacio-tiempo cósmico.
“El telescopio detecta muchas galaxias más débiles en la misma zona del cielo, y las distancias a estas galaxias se miden con mucha más precisión”, dijo Hatamnia. “Por lo tanto, cada galaxia puede ubicarse en el intervalo correcto de tiempo cósmico, lo que aumenta la resolución del mapa”.
Bahram Mobasher, profesor de física y astronomía de la UCR y coautor del estudio, destacó el avance tecnológico que representan los nuevos datos. El salto en profundidad y resolución permitió a los científicos observar épocas de Universo que estaban prácticamente fuera del alcance de los equipos anteriores.
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¿Qué es la red cósmica?
La red cósmica representa la forma en que se organiza la materia a gran escala en Universo. En lugar de estar distribuidas uniformemente por todo el cosmos, las galaxias se concentran en filamentos y láminas formadas por gas y materia oscura. Los vacíos Imensos separan estas estructuras, regiones prácticamente desprovistas de cualquier contenido observable. Una analogía útil compara esta arquitectura cósmica con la estructura de una esponja: las delgadas paredes representan los filamentos donde se concentran las galaxias y los agujeros corresponden a los vacíos entre ellos. La organización Essa abarca miles de millones de años luz y conecta galaxias y cúmulos en una única estructura gigantesca que soporta Universo.
Los datos visuales indican patrones específicos en esta distribución:
- Las áreas amarillas en el mapa representan regiones densas, llenas de galaxias.
- Las áreas oscuras indican los inmensos vacíos entre los filamentos galácticos.
- La profundidad del mapa rastrea las galaxias desde el presente hasta hace miles de millones de años
- El punto de la izquierda en la imagen representa la actualidad, mientras que los puntos más alejados indican galaxias más antiguas.
- Cosmic Filamentos conecta cúmulos de galaxias en una red continua
Capacidade de James Webb versus instrumentos anteriores
El Mapas anterior de la misma región del cielo ya se había creado con Telescópio Espacial Hubble. La diferencia fundamental, según los autores del estudio, es la capacidad superior del James Webb para ver mucho más lejos y con una claridad considerablemente mayor.
James Webb captura luz infrarroja, una característica que permite al instrumento atravesar el polvo cósmico que normalmente oscurece las observaciones. La capacidad de Essa hace posible detectar galaxias muy débiles y distantes que anteriormente pasaban desapercibidas en estudios anteriores. Estruturas, que aparecía único y aislado en mapas antiguos, resultó ser un grupo de varias otras estructuras más pequeñas cuando se observó a mayor resolución. Detalhes que antes aparecía borroso o confuso ahora se puede observar con notable claridad.
“El salto en profundidad y resolución es realmente significativo, y ahora podemos ver la red cósmica en un momento en que el universo tenía sólo unos cientos de millones de años, una era que estaba esencialmente fuera de nuestro alcance antes de James Webb”, explicó Mobasher en un comunicado oficial sobre los resultados.
Metodologia del programa COSMOS-Web
Los datos utilizados en este mapeo provienen del programa COSMOS-Web, identificado como el estudio más grande jamás realizado con el James Webb hasta la fecha. El proyecto observó durante las sesiones de observación un área del cielo equivalente al tamaño de tres lunas llenas. La región observada fue cuidadosamente seleccionada y monitoreada continuamente para maximizar la cantidad de datos recopilados.
El estudio Esse logró catalogar 164 mil galaxias distintas, cada una con sus propias características y distancias medidas. El proceso de medir distancias cósmicas es fundamental para la construcción tridimensional del mapa. La distancia de Conhecer a cada galaxia permite a los científicos posicionarla correctamente en el tiempo cósmico, creando una representación real de la estructura de Universo en diferentes momentos.
La precisión en las mediciones de distancia adquirió una importancia crítica en este proyecto. Las variaciones de Pequenas pueden desplazar una galaxia entre diferentes “porciones” de tiempo cósmico, alterando por completo la comprensión de cómo se formó y evolucionó la red cósmica. Con el James Webb, estas mediciones alcanzan niveles de precisión sin precedentes.
Implicações para comprender la formación cósmica
Olhar para galaxias distantes es, en la práctica, mirar hacia el pasado de Universo. La luz emitida por estas galaxias tarda miles de millones de años en recorrer la distancia hasta Terra. Lo que los científicos observan hoy revela cómo eran estas galaxias hace miles de millones de años, durante las primeras épocas del cosmos.
Con este mapeo, los científicos pueden seguir cómo se formó y transformó la red cósmica a lo largo de casi 14 mil millones de años de historia cósmica. Compreender esta evolución ayuda a desentrañar los procesos fundamentales que han gobernado la formación de estructuras en Universo desde sus inicios. El trabajo ofrece a los astrónomos una herramienta sin precedentes para investigar las condiciones que existían cuando Universo aún era joven.
La disponibilidad pública de datos en el repositorio en línea permite a investigadores de todo el mundo utilizar la información para nuevos estudios e investigaciones. El acceso abierto de Esse acelera el progreso científico global y permite múltiples interpretaciones de los mismos datos por parte de diferentes equipos especializados. La colaboración internacional involucrada en el proyecto refleja la importancia de este estudio para toda la comunidad de astronomía observacional.