Los astrónomos han descubierto el ejemplo más distante de una galaxia en el universo que se parece a nuestra galaxia natal, la Vía Láctea.
Cuando el universo tenía sólo dos mil millones de años, la recién descubierta galaxia espiral, ceers-2112, parece haber presentado una barra de estrellas y gas atravesando su corazón, como un corte en un cartel de no fumar. El vía Lácteatambién una galaxia espiral, luce una barra similar. Los científicos sospechan que la barra de la Vía Láctea gira cilíndricamente, como una soporte de papel rollo baño hace mientras desenredas papel higiénico, canalizando gas hacia el centro de la galaxia y provocando ráfagas de formación estelar.
Anteriormente, los astrónomos pensaban que esta estructura galáctica marca el final de los años de formación de una galaxia, por lo que se esperaba que fuera vista sólo en galaxias viejas que pudieran haber alcanzado la madurez completa, tal vez aquellas que existieron a mitad del siglo XIX. evolución del universo. De hecho, el telescopio espacial HubbleLas observaciones pasadas de morfologías de galaxias han mostrado el universo primitivo albergaba muy pocas galaxias barradas.
Sin embargo, los nuevos hallazgos, extraídos de datos del Telescopio espacial James Webb (JWST), concluyen que puede no ser necesariamente cierto que las espirales barradas hayan vagado por el universo durante tanto tiempo. El descubrimiento de la galaxia espiral ceers-2112 revela que galaxias similares a la nuestra ya existían hace 11.700 millones de años, “cuando el universo tenía sólo el 15 por ciento de su vida”. Lucas Costantíndijo a Space.com un astrofísico del Centro de Astrobiología de Madrid y autor principal del nuevo estudio.
El JWST puede recolectar seis veces más luz que el Hubble, lo que permite ver características más detalladas de galaxias lejanas. Ceers-2112 se observa a una corrimiento al rojo de 3, cuando el universo tenía 2.100 millones de años. Básicamente, esto significa que la luz de la galaxia tardó 11.700 millones de años en llegar al JWST, dijo Costantin. Este es un hallazgo sorprendente, ya que las barras galácticas se ven en aproximadamente dos tercios de todos los galaxias espiralespero se cree que las barras se manifestaron unos 4 mil millones de años después del nacimiento de el universo.
Estudiar detalladamente las morfologías de galaxias lejanas “es esencial para comprender su historia, abriendo la puerta a nuevos escenarios sobre formación de galaxias y evolución”, dijo en un comunicado la coautora del estudio Cristina Cabello, investigadora del Instituto de Física de Partículas y del Cosmos de Madrid.
La presencia de la barra en ceers-2112, por ejemplo, desafía los modelos teóricos actuales que predicen que las condiciones físicas del universo temprano debieron haber impedido la formación de galaxias barradas en general, dijo Costantin.
“Las predicciones teóricas de las simulaciones cosmológicas realmente tienen dificultades para reproducir tales sistemas en esas épocas”, dijo a Space.com. “Ahora necesitamos entender qué ingrediente físico clave falta en nuestros modelos, si es que falta algo”.
Además, estudios como estos también están dando forma a nuestra comprensión del papel materia oscura jugado en el universo temprano.
Los astrónomos piensan 85 por ciento de toda la materia del universo. es materia oscura, una sustancia misteriosa difícil de alcanzar para las observaciones telescópicas porque no interactúa en absoluto con la luz. Se cree que la materia oscura influyó radicalmente en la evolución de las galaxias y la formación de estrellas desde 380.000 años después del Big Bang. Sin embargo, los hallazgos del nuevo estudio muestran que la evolución de las galaxias, al menos en el caso de ceers-2112, estuvo dominada por materia ordinaria y no materia oscura cuando el universo tenía unos dos mil millones de años. La morfología de la galaxia muestra que la contribución de la materia oscura en la barra galáctica de ceers-2112 es muy baja y, en cambio, está dominada por la materia normal, según el estudio.
“Este descubrimiento confirma que la evolución de esta galaxia estuvo dominada por los bariones -la materia ordinaria de la que estamos hechos- y no por la materia oscura, a pesar de su sobreabundancia, cuando el universo tenía sólo el 15 por ciento de su edad real”, dice el estudio. coautor Jairo Abreu, investigador de la Universidad de La Laguna.
“JWST, en sólo un año de observaciones, está revolucionando nuestra comprensión del universo temprano”, dijo Costantin. “En los próximos 5 a 10 años, personalmente planeo continuar explotando sus extraordinarias capacidades, investigando la estructura detallada de las primeras galaxias reunidas en el universo”.
Esta investigación se describe en un papel publicado el miércoles (8 de noviembre) en la revista Nature.