Un equipo de astrónomos en la Universidad de Milano-Bicocca ha descubierto una colosal galaxia espiral que existió solo 2 mil millones de años después del Big Bang, que dio a luz al universo hace unos 13.8 mil millones de años. Apodado “Big Wheel”, de hecho es una de las galaxias más grandes jamás observadas de esta era cósmica temprana.
Los científicos encontraron una rueda grande cerca de un cuásar, que es un agujero negro supermasivo poderoso y activo, utilizando el Telescopio espacial James Webb (JWST). El Galaxy se encuentra a 11.7 mil millones de años luz de nuestro rincón del cosmos, y su apodo dado proviene de su rotación notablemente rápida y su gran tamaño. Es cinco veces más masivo que el vía Lácteapara el contexto, se extiende en 100,000 años luz.
Más específicamente, los astrónomos utilizaron nuevas observaciones espectroscópicas con el espectrógrafo de infrarrojo cercano del JWST (NIRSPEC) para confirmar que la rueda grande es un disco giratorio. El galaxiaLa curva de rotación, una característica importante de las galaxias espirales, muestra un patrón típico de las curvas de rotación plana observadas en galaxias maduras. La velocidad de la rotación de la galaxia aumenta a medida que avanza hacia afuera desde el centro, alcanzando una velocidad de rotación máxima de varios cientos de millas por segundo, que también es similar a las galaxias mucho más desarrolladas.
La velocidad de rotación de Big Wheel también se alinea con la relación local de Tully-Fisher, una correlación entre el tamaño y la velocidad de rotación de las galaxias observadas hoy en día. Lo que esto significa esto significa que, a pesar de su juventud, la galaxia se comporta de manera consistente con algunas de las galaxias espirales más grandes y maduras que vemos en el universo actual. Existe una rueda grande durante un momento en que se espera que la mayoría de las galaxias sean pequeñas y en sus primeras etapas de desarrollo. Sin embargo, está completamente formado.
“Esta galaxia es espectacular para estar entre las galaxias espirales más grandes jamás encontradas, que no tiene precedentes para esta era temprana del universo”, Charles Steidel, autor principal del estudio y profesor de astronomía en Caltech, en un declaración.
Entonces, ¿cómo podría suceder esto?
Una pista potencial se encuentra en el entorno de Big Wheel. La galaxia reside en una densa región del espacio donde las densidades del número de galaxias son más de diez veces más altas que el promedio cósmico. Este entorno denso podría proporcionar las condiciones perfectas para el crecimiento rápido de la galaxia. Sebastiano Cantalupo, coautor del estudio, sugiere que Big Wheel puede haberse beneficiado de una acumulación de gas eficiente, que llevaba el momento angular coherente necesario para la formación de grandes discos. Además, las fusiones frecuentes de galaxias ricas en gas en esta región llena pueden haber contribuido a su tamaño masivo y su rápido crecimiento.
“Creemos que esto puede abrir la puerta para comprender cómo algunas galaxias pudieron evitar el proceso lento habitual de formación de estrellas y crecer a tamaños enormes en el universo temprano”, dijo Cantalupo en el comunicado.
El descubrimiento sugiere que la formación de galaxias podría no ser tan lenta o gradual como se pensaba anteriormente, especialmente en entornos ricos en gas y galaxias fusionadas.
Big Wheel desafía modelos cosmológicos actuales. Su tamaño y masa superan con creces las predicciones para las galaxias en desplazamientos al rojo similares, lo que lo convierte en un atípico en la población de galaxias. En el futuro, los astrónomos pueden necesitar ajustar sus modelos para tener en cuenta la posibilidad de un rápido crecimiento de la galaxia en condiciones tan densas.
El estudio fue publicado el 17 de marzo en la revista Nature Astronomy.