La radio revela el nacimiento de estrellas en el universo primitivo exprés
Un radiotelescopio ha captado la señal de tres galaxias que existían cuando el universo tenía menos de mil millones de años. Su resplandor en radio es tan potente que en cada una habrían nacido mil soles por año en un corto periodo. Para comparar: nuestra Vía Láctea apenas forma un par de estrellas al año.
Primero, estas galaxias se detectaron en imágenes de los telescopios espaciales Hubble y James Webb: parecían inusualmente rojas debido a la enorme distancia. Luego, el espectrógrafo confirmó que su luz nos ha llegado durante 12,8–13,1 mil millones de años. Después entraron en acción los radiotelescopios, que mostraron que toda la emisión la producen estrellas, no un agujero negro en el centro.
Dos de las tres galaxias tienen una forma irregular y de múltiples componentes. Parece que acaban de sufrir una colisión con una vecina, y ese choque comprimió el gas, desencadenando una avalancha de formación estelar. Así se encendieron en el universo primitivo los primeros grandes cúmulos de estrellas.
Resumen original
tal como lo escribieron los autores, en inglés arXiv:2602.05808
Radio observations offer a dust-independent probe of star formation and active galactic nucleus (AGN) activity, but sufficiently deep data are required to access the crossover luminosity between these processes at high redshift ($$z>4.5$$). We present three spectroscopically confirmed high-redshift radio sources (HzRSs) detected at 1.3 GHz at $$z=4.9$$-$$5.6$$, with radio luminosities spanning $$L_{\rm 1.3 \, GHz}\approx2$$-$$5\times10^{24} \, \rm W \, Hz^{-1}$$. These sources were first identified as high-redshift candidates through spectral energy distribution (SED) fitting of archival Hubble, JWST NIRCam+MIRI, and ground-based photometry, and then spectroscopically confirmed via the $$\rm H\,\alpha$$ emission line using wide-field slitless spectroscopy from JWST COSMOS-3D. The star formation rates (SFRs) measured from SED fitting, the $$\rm H\,\alpha$$ flux, and the 1.3 GHz luminosity, span $$\sim100$$-$$1800\, M_{\odot} \, \rm yr^{-1}$$, demonstrating broad agreement between these SFR tracers. We find that these three sources lie either on or $$0.5$$-1.0 dex above the star-forming main sequence at $$z=4$$-6 and have undergone a recent burst of star formation. The sources have extended rest-UV/optical morphologies with no evidence for a dominant point source component, indicating that an AGN is unlikely to dominate their rest-UV and optical emission. Two of the sources have complex, multi-component rest-frame UV/optical morphologies, suggesting that their starbursts may be triggered by merging activity. These HzRSs open up a new window towards probing radio emission powered by star formation alone at $$z> 4.5$$, representing a remarkable opportunity to begin tracing star formation, independent of dust, in the early Universe.
La luz de estas galaxias ha viajado hasta nosotros durante casi 13 mil millones de años, tres veces más que la edad de la Tierra.