Utilizando datos de COSMOS-Web, el equipo pudo identificar cuatro candidatos para pares LRD en el universo temprano. Se estima que su edad oscila entre 12,5 y 12,8 mil millones de años. Las distancias entre las estructuras duales proyectadas hacia el cielo son de sólo entre 0,2 y 1,3 segundos de arco.
Para dos de estos pares, CW-B2-4383 y CW-A4-16093, también estaban disponibles datos espectroscópicos del programa JWST COSMOS-3D. Esto cubre parte del campo web COSMOS. Ambos sistemas LRD muestran fuertes emisiones, que el equipo atribuye a la línea H-alfa de hidrógeno. A partir de esto, calcule un desplazamiento al rojo cosmológico para CW-B2-4383. Por ejemplo = 5,822. En CW-A4-16093, la línea H-alfa aparece ligeramente menos desplazada en el rango de longitud de onda más largo en comparación con la posición de reposo, el grupo determina esto Por ejemplo = 5.464. Lo crucial es que los respectivos socios de un sistema muestren exactamente el mismo grado de cambio. Esto sugiere fuertemente una distancia similar y hace que la proyección accidental de objetos sea casi imposible.
Los dos componentes de CW-B2-4383 están separados por sólo 0,31 segundos de arco en el cielo. En el corrimiento al rojo específico, esto corresponde a una distancia física de unos 5380 años luz entre sí. Para CW-A4-16093, esto es aproximadamente 1,23 segundos de arco o aproximadamente 22.800 años luz, ambos mucho más pequeños que el diámetro de nuestro sistema de la Vía Láctea de aproximadamente 100.000 años luz. En las inmediaciones de CW-B5-15958, el tercer par de candidatos, el equipo también pudo detectar una estructura extensa que indica posibles interacciones. Aún no hay mediciones espectroscópicas para este objeto y el cuarto de la serie, CW-A6-19978.
Difícil de explicar por casualidad.
Para demostrar estadísticamente sus resultados, el equipo generó 10.000 catálogos artificiales, cada uno con 829 candidatos LRD: es el número de ellos que se encontraron en el programa web COSMOS. En simulaciones por computadora, los 829 objetos se distribuyeron aleatoriamente en un área de 0,54 grados cuadrados. Esto corresponde al tamaño del campo web COSMOS cubierto por el instrumento NIRCam a bordo del JWST. Con la herramienta MIRI se examinaron 0,19 grados cuadrados. A modo de comparación, el área aparente del disco de luna llena en el cielo es, en promedio, de aproximadamente 0,21 grados cuadrados.
Para cada uno de los 10.000 pseudoconjuntos de datos, el equipo calculó las distancias de todos los objetos entre sí. El equipo estima que la probabilidad de encontrar exactamente cuatro pares con una separación angular de menos de 1,2 segundos de arco es del 0,007%. Incluso suponiendo que la mitad de los objetos sean en realidad enanas marrones cercanas en el sistema de la Vía Láctea y, por tanto, no LRD, la probabilidad aumenta a sólo el 0,02%.
Esta hipótesis está ciertamente justificada: incluso las enanas marrones, una especie de objeto de transición entre un planeta gaseoso y una estrella, emiten principalmente en el rango de longitud de onda infrarroja. Debido a su pequeño tamaño en comparación con un núcleo galáctico activo, aparecen como puntos rojizos en las imágenes JWST, al igual que los LRD.
Por lo tanto, la identificación de un objeto como LRD se basa en diversas características, como la distribución espectral de la energía, pero también en el ensanchamiento extremo de la línea, por ejemplo la línea H-alfa. Esto se debe a las enormes velocidades de rotación del gas que se encuentra directamente alrededor del agujero negro supuestamente en acreción.
Se cree que las fusiones galácticas son uno de los principales mecanismos mediante los cuales se bombean grandes cantidades de gas hacia los centros de las galaxias, acelerando el crecimiento de agujeros negros masivos centrales. El descubrimiento de pares cercanos sugiere que tales procesos ocurrieron en el universo extremadamente temprano. Cuando los pares unidos gravitacionalmente finalmente se juntan, emiten ondas gravitacionales. Estos serán un objetivo de detección principal para futuros detectores espaciales, como la Antena Espacial de Interferómetro Láser (LISA).
