En marzo de 2022, los astrónomos anunciaron el descubrimiento de la estrella más lejana conocida a través de una imagen tomada por el Telescopio Espacial Hubble. Lo llamaron Earendel, por el nombre en inglés antiguo de “estrella de la mañana”. Ahora, la cámara de infrarrojo cercano (NIRCam) de JWST y su espectrómetro NIRSpec han observado la misma estrella y han revelado más detalles al respecto.

Earendel parece ser una estrella masiva de tipo B. Esto la coloca en la secuencia principal evolutivamente, lo que significa que es una estrella que quema hidrógeno. Comparado con el Sol, es dos veces más brillante y un millón de veces más caliente. Lo que los astrónomos sospechan es que esta estrella, como muchas otras estrellas masivas como esta, puede tener un compañero. Sin embargo, están tan cerca unos de otros y los vemos a gran distancia (unos 13 mil millones de años luz), que es difícil separarlos. Sin embargo, los espectros de esta estrella (es decir, los colores de su luz) indican la presencia de una compañera. Los estudios adicionales que utilizan la ampliación proporcionada por las lentes gravitacionales, así como las observaciones más detalladas que utilizan NIRCam en JWST, deberían ayudarlos a burlarse del compañero.

La luz que vemos desde Eärendel fue emitida por primera vez por esta estrella solo unos 900 millones de años después del Big Bang. Las lentes gravitatorias reveladas por Earendel aumentan en un factor de 4000. Ahora, los astrónomos quieren saber si estuvo entre las primeras generaciones de estrellas en brillar. Si es así, sus espectros revelarían que su composición química es principalmente hidrógeno y helio. Si fuera una estrella de segunda generación, las propiedades de su luz también mostrarían otros elementos. Otros ejemplos de este tipo de estrellas gigantes azules son Rigel y Beta Centauri.

Casa Earndale al amanecer.

La galaxia anfitriona de la estrella aparece como una mancha larga en forma de media luna. Esta mancha es causada por lentes gravitacionales de un cúmulo de galaxias masivo llamado WHL0137-08. La vista de NIRCam muestra una gran cantidad de detalles sobre esta galaxia distante. Hay depósitos donde nacen las futuras generaciones de estrellas. Algunas de estas estrellas son muy jóvenes, tienen menos de cinco millones de años.

La galaxia también contiene cúmulos estelares bien avanzados en su evolución. Uno de estos grupos tiene unos 10 millones de años. Todavía puede existir en el universo moderno. El cúmulo da a los astrónomos algunas pistas interesantes sobre los cúmulos globulares que pueblan nuestra galaxia, la Vía Láctea, en la actualidad. Algunos de ellos podrían haberse formado casi al mismo tiempo que los cúmulos distantes en WHL0137-08.

Curiosamente, la imagen de JWST muestra más detalles del efecto de lente en la galaxia distante. El earendel en sí está ubicado a lo largo de la “ondulación” producida por la lente. Así es como aparece por separado de la imagen borrosa de su galaxia anfitriona. Además de la vista de NIRCam de esta escena, el espectrorradiómetro infrarrojo de JWST (NIRSpec) tomó los datos. Brinda a los astrónomos más detalles sobre la distancia exacta a Eärendel y su galaxia de origen.

Usar lentes gravitacionales a estrellas más distantes

JWST ha detectado otras estrellas distantes utilizando sus sensibles instrumentos infrarrojos. Hasta la fecha, Eärendel sigue siendo el poseedor del récord de distancia. Pero, hay varias notas que hacer. En última instancia, los astrónomos esperan encontrar uno de los santos griales de la astronomía: las primeras estrellas que brillen.

Esos primeros objetos podrían haber aparecido tan solo 100 millones de años después del Big Bang. Probablemente era muy masivo y muy luminoso. A medida que comenzaron a emerger de la oscuridad de las eras oscuras cósmicas, calentaron e ionizaron los gases que los rodeaban. A medida que evolucionaba y moría, producía elementos químicos más pesados ​​en núcleos que quemaban hidrógeno. Cuando murieron, esparcieron este material por el espacio, sembrando nuevas generaciones de estrellas y, eventualmente, planetas.

La evidencia de sus vidas y estilos de vida nos dirá mucho sobre todas esas condiciones en el universo infantil, la distribución de la materia (incluida la materia oscura) y la eventual formación de galaxias en las primeras edades del tiempo cósmico.

para más información

Earendel y el arco del amanecer en el cúmulo de galaxias WHL0137-08
Cúmulo de galaxias WHL0137-08
Las primeras estrellas del universo. (pdf)