Galaxia similar a la Vía Láctea encontrada en el inicio del universo.

9 de noviembre de 2023

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por Iqbal Pittalwala, Universidad de California, Riverside

Utilizando el Telescopio Espacial James Webb, un equipo internacional, que incluye al astrónomo Alexander de la Vega de la Universidad de California, Riverside, ha descubierto la galaxia espiral barrada más lejana similar a la Vía Láctea que se ha observado hasta la fecha. Hasta ahora se creía que las galaxias espirales barradas como la Vía Láctea no podían ser observadas antes de que el universo, estimado en 13.800 millones de años, alcanzara la mitad de su edad actual.

La investigación, publicada en la revista Nature esta semana, fue liderada por científicos del Centro de Astrobiología de España.

"Esta galaxia, llamada ceers-2112, se formó poco después del Big Bang", dijo el coautor de la Vega, investigador postdoctoral en el Departamento de Física y Astronomía. "Encontrar ceers-2112 muestra que las galaxias en el universo temprano podrían ser tan ordenadas como la Vía Láctea. Esto es sorprendente porque las galaxias eran mucho más caóticas en el universo temprano y muy pocas tenían estructuras similares a la Vía Láctea".

Ceers-2112 tiene una barra en su centro. De la Vega explicó que una barra galáctica es una estructura hecha de estrellas dentro de las galaxias. Las barras galácticas se asemejan a las barras en nuestra vida cotidiana, como una barra de dulce. Es posible encontrar barras en galaxias no espirales, dijo, pero son muy raras.

"Casi todas las barras se encuentran en galaxias espirales", dijo de la Vega, quien se unió a UCR el año pasado después de obtener su doctorado en astronomía en la Universidad Johns Hopkins. "La barra en ceers-2112 sugiere que las galaxias maduraron y se volvieron ordenadas mucho más rápido de lo que pensábamos anteriormente, lo que significa que algunos aspectos de nuestras teorías de la formación y evolución de las galaxias necesitan ser revisados".

La comprensión anterior de los astrónomos sobre la evolución de las galaxias era que llevaba varios miles de millones de años que las galaxias se volvieran lo suficientemente ordenadas como para desarrollar barras.

"El descubrimiento de ceers-2112 muestra que puede suceder en solo una fracción de ese tiempo, en aproximadamente mil millones de años o menos", dijo de la Vega.

Según él, se cree que las barras galácticas se forman en galaxias espirales con estrellas que rotan de manera ordenada, como lo hacen en la Vía Láctea.

"En tales galaxias, las barras pueden formarse espontáneamente debido a inestabilidades en la estructura espiral o efectos gravitacionales de una galaxia vecina", dijo de la Vega. "En el pasado, cuando el universo era muy joven, las galaxias eran inestables y caóticas. Se pensaba que las barras no podían formarse ni durar mucho en galaxias en el universo temprano".

Se espera que el descubrimiento de ceers-2112 cambie al menos dos aspectos de la astronomía.

"En primer lugar, los modelos teóricos de formación y evolución de las galaxias necesitarán tener en cuenta que algunas galaxias se vuelvan lo suficientemente estables como para albergar barras muy temprano en la historia del universo", dijo de la Vega. "Esos modelos pueden necesitar ajustar cuánta materia oscura compone las galaxias en el universo temprano, ya que se cree que la materia oscura afecta la velocidad a la que se forman las barras. En segundo lugar, el descubrimiento de ceers-2112 demuestra que se pueden detectar estructuras como barras cuando el universo era muy joven. Esto es importante porque las galaxias en el pasado distante eran más pequeñas de lo que son ahora, lo que dificulta encontrar barras. El descubrimiento de ceers-2112 allana el camino para descubrir más barras en el universo joven".

El Dr. de la Vega ayudó al equipo de investigación estimando el corrimiento al rojo y las propiedades de ceers-2112. También contribuyó a la interpretación de las mediciones.

"El corrimiento al rojo es una propiedad observable de una galaxia que indica qué tan lejos está y qué tan atrás en el tiempo se ve la galaxia, lo cual es una consecuencia de la velocidad finita de la luz", dijo.

Lo que más sorprendió a de la Vega sobre el descubrimiento de ceers-2112 es cuán bien se pudieron caracterizar las propiedades de su barra.

"Inicialmente, pensé que detectar y estimar las propiedades de las barras en galaxias como ceers-2112 estaría lleno de incertidumbres de medición", dijo. "Pero el poder del Telescopio Espacial James Webb y la experiencia de nuestro equipo de investigación nos ayudaron a establecer límites sólidos sobre el tamaño y la forma de la barra".

Información de la revista: Nature

Proporcionado por Universidad de California - Riverside