Cómo las galaxias «cocinaban» metales en la época del mediodía cósmico ⚡ экспресс
Las mediciones directas de la abundancia de oxígeno con el JWST en 34 galaxias de la época del mediodía cósmico (z~2.3) permitieron refinar la relación masa-metalicidad: la dependencia resultó ser plana (pendiente 0.27), y la metalicidad típica para sistemas masivos es 8.44. Seis simulaciones no reproducen esto, prediciendo valores excesivamente altos, lo que revela una falta de comprensión sobre el enriquecimiento y la retroalimentación. Sin embargo, teniendo en cuenta el sesgo observacional (todos los objetos forman estrellas activamente), los datos concuerdan con la simulación TNG. La relación fundamental de metalicidad (FMR) permanece sin cambios desde z~2.3 hasta nuestros días, lo que indica reguladores universales de la evolución de las galaxias.
Las galaxias son como cocinas gigantes donde, en los núcleos estelares, los átomos ligeros se comprimen en átomos pesados, como si de harina y agua se hiciera pan. Cuando una estrella muere, expulsa lo acumulado al gas interestelar, enriqueciéndolo con «especias»: oxígeno, carbono, hierro. El telescopio James Webb detectó el tenue resplandor del oxígeno calentado en 34 galaxias que brillaban 3 mil millones de años después del Big Bang. Por el brillo de esa luz, como por la temperatura de una llama, los astrónomos calcularon la proporción de oxígeno: la descomposición de la luz en colores aquí funciona con más precisión que un termómetro de cocina.
Se descubrió que cuanto más masiva es una galaxia, más oxígeno contiene, una relación casi idéntica a la de las galaxias vecinas actuales. Pero las simulaciones informáticas de la evolución del Universo no lograron reproducir esa constancia. En la época de expansión del Universo, hace 10 mil millones de años, las estrellas nacían mucho más rápido, sin embargo, la receta de enriquecimiento en metales no se alteró, como si un chef que cocina diez veces más rápido no se equivocara ni en un gramo de especias.
🎯 El oxígeno que respiramos fue alguna vez expulsado por la explosión de una estrella masiva: respiramos cenizas de supernovas.