Estás mirando a NGC 346, un cúmulo estelar a 210 años luz de distancia que está expulsando con energía nuevas estrellas de una densa nube de gas y polvo. Hace entre 10 y 11 mil millones de años, casi todas las galaxias del Universo experimentaron una era de intensa formación estelar similar a la que vemos en NGC 346. Esta ráfaga de nacimiento estelar recibe el apodo poético de mediodía cósmico. Desde entonces, la formación estelar en el Universo ha ido disminuyendo gradualmente, aunque todavía brilla en pequeños focos. Al estudiar NGC 346 y otros cúmulos similares, podemos aprender más sobre la era del mediodía cósmico y la evolución de las galaxias.
Con ese fin, los investigadores apuntaron la cámara infrarroja NIRCam del telescopio espacial James Webb a NGC 346 el año pasado, y Anunciado sus hallazgos preliminares en la reunión anual de la Sociedad Astronómica Estadounidense el 11 de enero de 2023.
NGC 346 se encuentra dentro de la Pequeña Nube de Magallanes (SMC), una galaxia enana que, como uno de los vecinos más cercanos de la Vía Láctea, es visible a simple vista en el hemisferio sur. El resto del SMC no es tan activo como NGC 346, y esa falta de actividad es normal para las galaxias en el Universo actual.
Margaret Meixner, investigadora principal del equipo de investigación, explica que las cosas no siempre fueron tan tranquilas.
“Una galaxia durante el mediodía cósmico no tendría una NGC 346, como la tiene la Pequeña Nube de Magallanes; tendría miles”, dijo. «Pero incluso si NGC 346 es ahora el único cúmulo masivo que forma furiosamente estrellas en su galaxia, nos ofrece una gran oportunidad para investigar las condiciones que existían en el mediodía cósmico».
En particular, el SMC tiene bajas concentraciones de elementos pesados (todo más pesado que el hidrógeno y el helio). Esto también fue cierto en el Universo primitivo, antes de que las estrellas tuvieran tiempo de producir elementos más pesados a través de la fusión nuclear. Los investigadores están interesados en ver cómo la formación estelar en regiones sin elementos pesados podría diferir de la formación estelar en la Vía Láctea rica en elementos pesados. NIRCam les permite hacerlo mejor que nunca, seleccionando pequeñas estrellas jóvenes que los telescopios anteriores no han tenido la resolución para ver. «Con Webb, podemos investigar protoestrellas de peso más ligero, tan pequeñas como una décima parte de nuestro Sol, para ver si su proceso de formación se ve afectado por el menor contenido de metal», dijo Olivia Jones, coinvestigadora del programa.
Webb también les permitió ver polvo en el disco de acreción de protoestrellas en el SMC por primera vez. Eso significa que existe potencial para la formación de planetas rocosos, en lugar de solo estrellas y gigantes gaseosos.
“Estamos viendo los componentes básicos, no solo de las estrellas, sino también potencialmente de los planetas”, dijo el coinvestigador Guido De Marchi. «Y dado que la Pequeña Nube de Magallanes tiene un entorno similar al de las galaxias durante el mediodía cósmico, es posible que los planetas rocosos se hayan formado antes en el Universo de lo que pensábamos».
El equipo continúa revisando los datos recopilados, incluido un análisis espectroscópico que proporcionará más información sobre la composición química exacta del material dentro y alrededor de las protoestrellas.
En la imagen de NIRCam, el gas rosa es hidrógeno caliente y energizado, mientras que el gas naranja (como en la parte superior izquierda) es hidrógeno molecular frío y denso. Este hidrógeno frío y denso es una incubadora perfecta para la formación de estrellas. A medida que las estrellas crecen, cambian la nebulosa que las rodea, erosionando el gas y formando las crestas y ondas que se ven en todo el cúmulo.
Aprende más:
“Webb inspecciona NGC 360.” ESA.
Olivia Jones et al. “Descubrimiento de objetos estelares jóvenes de masa subsolar polvorienta en NGC 346 con JWST/NIRCam.” Preimpresión de ArXiv.
