El misterio de las galaxias en el universo temprano se volvió aún más extraño.
Un equipo de astrónomos ha identificado una galaxia espiral gigante tan bien formada que ya tiene una barra galáctica estable; Una estructura larga y recta llena de estrellas en el centro de la galaxia. Se formó solo 2.600 millones de años después del Big Bang.
No es la primera barra galáctica que se identifica en los primeros tres mil millones de años de vida útil del universo … pero es el primero en analizarse en detalle, revelando algunas similitudes sorprendentes entre las galaxias que han tenido mucho más tiempo para evolucionar, al tiempo que agravan la cuestión de cómo se formaron las galaxias durante la infancia del universo.
“Lo más sorprendente es la similitud con las galaxias locales”, dijo el astrónomo Shuo Huang del Observatorio Astronómico Nacional de Japón a Sciencealert.
“Propusimos Alma [Atacama Large Millimetre/submillimetre Array] Observaciones para ver si la barra de J0107A está canalizando el gas hacia adentro para alimentar el Starburst central, pero no esperaba que la distribución y el movimiento de gas puedan verse de alguna manera como las galaxias actuales. Esto significa que la estructura de la galaxia se formó más rápido de lo que pensábamos “.
Recientemente, ha habido un enorme escalada En el número de grandes galaxias espirales descubiertas en el universo temprano, planteando un problema significativo para nuestra comprensión de cómo evolucionó el universo temprano. Pensamos que el proceso era más lento, comenzando con un agujero negro Alrededor de lo cual el gas se acumuló gradualmente, volviéndose lo suficientemente denso como para comenzar a formar estrellas.
Una vez que la galaxia en crecimiento es lo suficientemente grande, comenzará a organizarse gravitacionalmente en las estructuras espirales que vemos a nuestro alrededor en el universo local, incluida nuestra propia Vía Láctea. La barra galáctica central es una parte altamente evolucionada y organizada de la arquitectura de una galaxia y, por lo tanto, se cree que es una característica de los ejemplos más maduros.
Además, los bares, que actúan como conductos que impulsan los flujos de gas hacia el Centro Galáctico, son bastante vulnerables a la interrupción, e incluso una interacción con una galaxia que pasa, y mucho menos una colisión galáctica, puede obstaculizar su desarrollo.
En 2023, Huang y sus colegas describió una galaxia llamada J0107a Basado en datos de JWST, el Observatorio de Rayos X Chandra y Alma. Esta cosa es una bestia. Es un bellamente formado Grand Design Spiral Galaxy Con 450 mil millones de estrellas por valor de masas solares, repletas positivamente con la formación de estrellas a una tasa de 500 masas solares por año.
El equipo de Huang quería comprender la evolución de J0107A, por lo que usaron observaciones de JWST y Alma para tratar de mapear los movimientos del gas allí. Lo que encontraron fue un shock: la barra de la galaxia está evitando gas al centro de la galaxia a una velocidad de alrededor de 600 masas solares por año, alimentando la alta tasa de formación de estrellas que se encuentra allí.
Este flujo de gas estrella se está produciendo en J0107A alrededor de 10 a 100 veces más rápido que en las galaxias que vemos a nuestro alrededor en el universo local, incluida la Vía Láctea. Se alimenta al centro galáctico, aumentando en densidad a medida que se acumula allí. Dado que las estrellas se forman a partir de nudos densos en gruesas nubes de gas y polvo, los flujos realmente facilitan el parto de la estrella. Esto sugiere que los bares pueden haber sido un impulsor importante del crecimiento y la evolución galáctica antes de lo que pensamos posible.
Para cada respuesta, sin embargo, surgen más preguntas inevitablemente.
“Hemos demostrado que el movimiento y la distribución del gas son muy similares a las galaxias locales, pero si las estrellas se forman desde el gas de la misma manera no está claro”, dijo Huang. “El gas es mucho más denso que el de las galaxias locales. La formación de estrellas es sensible a la densidad de gas, por lo que podría ocurrir en algún lugar que las galaxias locales no formen estrellas”.
El descubrimiento también significa que podríamos necesitar repensar nuestros modelos de evolución galáctica temprana. Un medio por el cual pueden crecer las galaxias es fusionarse con otras galaxias. La presencia de una barra estable sugiere que J0107A ha estado dando vueltas por bastante tiempo.
https://www.youtube.com/watch?v=W1GXX5PDG88 FrameBorDer = “0 ″ PERTER =” Acelerómetro; Autoplay; portapapeles-escritura; Media encriptada; giroscopio; imagen en imagen; Web-SHARE “referRerPolicy =” Strict-Origin-when-Cross-Origin “PermishFullScreen>
Por lo tanto, los investigadores creen que la galaxia se formó rápidamente directamente a partir de gases alimentados por el web cósmica Eso abarca el espacio intergaláctico.
“Estamos interesados en la existencia de una galaxia tan grande con una forma local de solo 2.600 millones de años después del Big Bang“Huang dijo.
“Una posible respuesta es que una gran cantidad de entrada de gas de la red cósmica formó un disco gigante. La forma en que la corriente de gas cósmica llega a la galaxia y se establece para hacer un disco es una cuestión abierta en la astronomía observacional. Las predicciones teóricas aún no se han observado directamente”.
Las observaciones futuras de la galaxia, los investigadores esperan, ayudarán a resolver estos rompecabezas desconcertantes.
La investigación ha sido publicada en Naturaleza.