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Astrónomos perturbados por la inesperada escala de las galaxias de James Webb

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Astrónomos perturbados por la inesperada escala de las galaxias de James Webb

James Webb frente al cúmulo de galaxias SMACS 0723, el primer campo de galaxias revelado por el telescopio. Los primeros resultados del telescopio espacial James Webb han revelado galaxias tempranas asombrosamente grandes que desafían los modelos cósmicos actuales. Crédito: NASA, ESA, ASC, STScI

Los primeros resultados de la[{» attribute=»»>James Webb Space Telescope have hinted at galaxies so early and so massive that they are in tension with our understanding of the formation of structure in the Universe. Various explanations have been proposed that may alleviate this tension. But now a new study from the Cosmic Dawn Center suggests an effect that has never before been studied at such early epochs, indicating that the galaxies may be even more massive.

If you have been following the first results from the James Webb Space Telescope, you have probably heard about the paramount issue with the observations of the earliest galaxies:

They are too big.

From a few days after the release of the first images, and repeatedly through the coming months, new reports of ever-more distant galaxies appeared. Disturbingly, several of the galaxies seemed to be “too massive.”

From our currently accepted concordance model of the structure and evolution of the Universe, the so-called ΛCDM model, they simply shouldn’t have had the time to form so many stars.

Although ΛCDM is not a holy indestructible grail, there are many reasons to wait before claiming a paradigm shift: The measured epochs at which we see the galaxies could be underestimated.

Their stellar masses could be overestimated. Or we could just have been lucky and somehow discovered the most massive of the galaxies at that time.

A closer look

But now Clara Giménez Arteaga, Ph.D. student at the Cosmic Dawn Center, proposes an effect that could further increase the tension:

In essence, a galaxy’s stellar mass is estimated by measuring the amount of light emitted by the galaxy, and calculating how many stars are needed to emit this amount. The usual approach is to consider the combined light from the whole galaxy.

However, taking a closer look at a sample of five galaxies, observed with James Webb, Giménez Arteaga found that if the galaxy is regarded not as one big blob of stars, but as an entity build up of multiple clumps, a different picture emerges.

Galaxy Cluster SMACS 0723 Surroundings

Galaxy cluster SMACS This image of galaxy cluster SMACS 0723 and its surroundings was the first image released from the James Webb Space Telescope in July 2023. The five zoom-ins are each roughly 19,000 lightyears across, and show galaxies seen some 13 billion years back in time. Careful analysis of these galaxies reveals that if we cannot resolve a galaxy, we may severely underestimate the total mass of its stars. Image credit: NASA, ESA, CSA, STScI / Giménez-Arteaga et al. (2023), Peter Laursen (Cosmic Dawn Center).

“We used the standard procedure to calculate stellar masses from the images that James Webb has taken, but on a pixel-by-pixel basis rather than looking at the whole galaxy,” describes Giménez Arteaga.

“In principle, one might expect the results to be the same: Adding the light from all pixels and finding the total stellar mass, versus calculating the mass of each pixel and adding all individual stellar masses. But they’re not.”

In fact, the inferred stellar masses now turned out to be up to ten times larger.

The figure below shows the five galaxies with their stellar masses determined by both ways. If the two different approaches agreed, all galaxies would lie along the slanted line named “The same.” But they all lie above this line.

Outshined

So what is the reason that the stellar masses turn out to be so much larger?

Giménez Arteaga explains: “Stellar populations are a mixture of small and faint stars on one hand, and bright, massive stars on the other hand. If we just look at the combined light, the bright stars will tend to completely outshine the faint stars, leaving them unnoticed. Our analysis shows that bright, star-forming clumps may dominate the total light, but the bulk of the mass is found in smaller stars.”

Stellar mass is one of the main properties used to characterize a galaxy, and Giménez-Arteaga’s result highlights the importance of being able to resolve the galaxies.

But for the most distant and faint ones, this is not always possible. The effect has been studied before, but only at much later epochs in the history of the Universe.

The next step is therefore to look for signatures that does not require the high resolution, and which correlate with the “true” stellar mass.

“Other studies at much later epochs have also found this discrepancy. If we can determine how common and severe the effect is at earlier epochs, and quantify it, we will be closer to inferring robust stellar masses of distant galaxies, which is one of the main current challenges of studying galaxies in the early Universe,” concludes Clara Giménez Arteaga.

The study has just been published in the Astrophysical Journal.

Reference: “Spatially Resolved Properties of Galaxies at 5 < z < 9 in the SMACS 0723 JWST ERO Field” by Clara Giménez-Arteaga, Pascal A. Oesch, Gabriel B. Brammer, Francesco Valentino, Charlotte A. Mason, Andrea Weibel, Laia Barrufet, Seiji Fujimoto, Kasper E. Heintz, Erica J. Nelson, Victoria B. Strait, Katherine A. Suess and Justus Gibson, 16 May 2023, Astrophysical Journal.
DOI: 10.3847/1538-4357/acc5ea

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La misión ClearSpace-1 cambia de objetivo en respuesta a una colisión de desechos espaciales

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La misión ClearSpace-1 cambia de objetivo en respuesta a una colisión de desechos espaciales

Imagen artística de Proba-1 en órbita ©ClearSpace

La misión de eliminación de desechos ClearSpace-1 cambió de objetivo después de detectar una colisión de desechos espaciales del objetivo con desechos imposibles de rastrear. Empresa de eliminación de desechos espaciales Espacio libre anunció la decisión el 24 de abril.

ClearSpace avanzó a la siguiente etapa de la misión ClearSpace-1 después de una revisión técnica y programática con el Agencia Espacial Europea (ESA). El objetivo de escombros se ha modificado para ajustar los requisitos de la misión, simplificar la estructura de su equipo industrial y reducir el riesgo.

Ahora se espera que la nueva misión ClearSpace-1 se encuentre con PROBA-1, una nave espacial de la ESA con capacidades totalmente autónomas que capturará y realizará una maniobra de disminución del perigeo en el veterano satélite espacial de 20 años. La misión utilizará un mecanismo de captura de cuatro brazos para agarrar el satélite cliente y luego reingresar de manera segura a la atmósfera de la Tierra, donde se quemará.

El objetivo inicial de la misión, un adaptador de carga útil VESPA que quedó en órbita durante el lanzamiento de Vega en 2013, era golpeado por otros desechos espaciales el año pasado.

La ESA ha permitido continuar con la fase preparatoria que será ejecutada por un consorcio liderado por la empresa alemana OHB SE, que suministrará el bus satélite y se encargará de la integración y lanzamiento del sistema. ClearSpace proporcionará liderazgo técnico en operaciones de proximidad y captura.

«Nos sentimos honrados de colaborar con OHB y permanecer a la vanguardia del servicio en órbita con la misión ClearSpace-1», dijo Luc Piguet, director ejecutivo de ClearSpace.

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Observe cómo el Sol retira brevemente la cola del cometa del diablo

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Observe cómo el Sol retira brevemente la cola del cometa del diablo

La nave espacial STEREO A de la NASA detectó una poderosa llamarada solar arrancando la cola del cometa Pons-Brooks, aunque rápidamente volvió a crecer. Esta no es la primera vez que STEREO A ve al Sol jugando con una bola de nieve sucia como esta, pero las imágenes son particularmente dramáticas.

Las colas de los cometas son cosas tenues que se crean cuando el viento solar empuja el gas y el polvo liberados por la sublimación del hielo lejos de la cabeza del cometa. No hace falta mucho para molestarlos; A veces se ven cometas con dos colas, una de gas y otra de polvo, apuntando en direcciones algo diferentes, siendo la cola de gas particularmente sensible a las condiciones.

Cuando las erupciones solares generan eyecciones de masa coronal (CME) desde la superficie del Sol, las partículas expulsadas pueden afectar las colas de los cometas, y la nave espacial STEREO, que rastrea las tormentas solares, ha detectado esto con frecuencia. Véase, por ejemplo, este caso de 2013 en el que se pudieron ver dos cometas en el mismo campo visual, uno de ellos moviendo la cola como un renacuajo o un espermatozoide congelado pero particularmente decidido.

Una eyección de masa coronal en 2013 que logró impactar a dos cometas a la vez, como muestra STEREO.

Crédito de la imagen: Karl Battams/NASA/STEREO/CIOC

La nave espacial STEREO no sólo observa las colas de los cometas por diversión. Me gusta su sitio web Observaciones«El uso de colas de cometas como trazadores puede proporcionar datos valiosos sobre las condiciones del viento solar cerca del Sol».

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Como sugiere su nombre, las naves espaciales STEREO fueron diseñadas para proporcionar vistas duales de la actividad solar, una con una órbita unas semanas más corta que la de la Tierra y la otra un poco más larga. La línea de base generalmente larga entre ellos le dio a la NASA una visión sin precedentes de la actividad solar durante una década, pero se perdió el contacto con STEREO B en 2016, e incluso una vez recuperado, los intentos de restaurarlo han fracasado.

STEREO A siguió funcionando, incluso si el acrónimo ahora es inexacto. Su nombre completo es Observatorio A de Relaciones Solar-Terrestres y continúa ayudando a los astrónomos a comprender cómo la variabilidad del Sol afecta a la Tierra. Como muestran estas imágenes, lo mismo ocurre con otros componentes del sistema solar.

El 12 de abril, STEREO A detectó un importante despegue de CME desde el Sol. Este evento se alejaba casi directamente de la Tierra, por lo que no provocó ninguna aurora aquí, aunque ocurrió otra aproximadamente al mismo tiempo. cielo iluminado sobre Tasmania. Pero una semana después, Spaceweather.com se dio cuenta el efecto que tuvo el evento sobre el cometa Pons-Brooks. En lenguaje astronómico, se trató de un «evento de desconexión» en el que la fuerza añadida del viento solar provocó que la cola del núcleo del cometa se rompiera y partiera como la bandera de Rohan hacia el espacio. Las dos torres.

El efecto fue tan fuerte en parte porque la CME era muy poderosa, pero también porque Pons-Brooks estaba a 120 millones de kilómetros (75 millones de millas) del Sol, o el 80 por ciento de la distancia de la Tierra. Aunque desde la perspectiva de STEREO A el cometa parece casi chocar con Júpiter, el planeta gigante estaba casi mil millones de kilómetros (620 millones de millas) más lejos y apenas se habría visto afectado.

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Pons-Brooks no ha estado exactamente a la altura de su apodo últimamente. Se le puso la etiqueta de «Cometa del Diablo» porque durante su paso explotó varias veces (como en visitas anteriores) y algunas de ellas produjeron lo que parecían cuernos del diablo. Desafortunadamente, las explosiones se detuvieron justo cuando podrían haber permitido que más personas vieran el cometa. Es particularmente desafortunado que ninguna coincidiera con esta CME; imaginen una erupción que se lleva algo mucho más brillante y complejo.

La buena noticia es que, si bien los cometas a menudo se comparan con los gatos, en lo que respecta a sus colas, se parecen más a eslizones, que pueden perder sus apéndices y volver a crecer.

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SpaceX lanza 23 satélites Starlink desde Florida (fotos)

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SpaceX lanza 23 satélites Starlink desde Florida (fotos)

SpaceX envió otro lote de sus satélites de Internet Starlink al cielo hoy (23 de abril).

Un cohete Falcon 9 coronado por 23 naves espaciales Starlink despegó hoy de la estación espacial de Cabo Cañaveral en Florida a las 6:17 p.m.EDT (22:17 GMT).

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