Descubren el gemelo más distante de la Vía Láctea observado al día de hoy

Un equipo internacional liderado por la Universidad de Ginebra (UNIGE) ha descubierto la candidata a galaxia espiral más distante conocida hasta la fecha. Este sistema ultramasivo existió tan solo mil millones de años después del Big Bang y ya muestra una estructura notablemente madura, con un bulbo central antiguo, un gran disco de formación estelar y brazos espirales bien definidos.

El descubrimiento se realizó utilizando datos del Telescopio Espacial James Webb (JWST) y ofrece información importante sobre cómo las galaxias pueden formarse y evolucionar tan rápidamente en el universo primitivo. El estudio se publica en Astronomy & Astrophysics.

Se espera que las grandes galaxias espirales, como la Vía Láctea, tarden miles de millones de años en formarse. Durante los primeros mil millones de años de historia cósmica, se cree que las galaxias son pequeñas, caóticas y de forma irregular.

Sin embargo, el JWST está comenzando a revelar una imagen muy diferente. Sus imágenes infrarrojas profundas están revelando galaxias sorprendentemente masivas y bien estructuradas en épocas mucho más tempranas de lo esperado, lo que impulsa a los astrónomos a reevaluar cómo y cuándo se formaron las galaxias en el universo primitivo.

Un gemelo de la Vía Láctea en el universo primitivo

Entre estos nuevos hallazgos se encuentra Zhúlóng, la candidata a galaxia espiral más distante identificada hasta la fecha, observada con un corrimiento al rojo de 5,2, tan solo mil millones de años después del Big Bang. A pesar de esta época temprana, la galaxia exhibe una estructura sorprendentemente madura: un bulbo central antiguo, un gran disco de formación estelar y brazos espirales, características típicas de las galaxias cercanas.

«Llamamos a esta galaxia Zhúlóng, que significa ‘Dragón Antorcha’ en la mitología china. En el mito, Zhúlóng es un poderoso dragón solar rojo que crea el día y la noche abriendo y cerrando los ojos, simbolizando la luz y el tiempo cósmico», afirma la Dra. Mengyuan Xiao, investigadora postdoctoral del Departamento de Astronomía de la Facultad de Ciencias de la UNIGE y autora principal del estudio.

«Lo que distingue a Zhúlóng es su gran parecido con la Vía Láctea, tanto en forma, tamaño como en masa estelar», añade.

Su disco se extiende por más de 60.000 años luz, comparable a nuestra galaxia, y contiene más de 100.000 millones de masas solares en estrellas. Esto la convierte en uno de los análogos más convincentes de la Vía Láctea jamás encontrados en una época tan temprana, lo que plantea nuevas preguntas sobre cómo pudieron formarse galaxias espirales masivas y bien ordenadas tan pronto después del Big Bang.

Un descubrimiento fortuito

Zhúlóng fue descubierto mediante imágenes profundas del sondeo PANORAMIC (GO-2514) del JWST, un programa extragaláctico de amplia área dirigido por Christina Williams (NOIRLab) y Pascal Oesch (UNIGE). PANORAMIC aprovecha el exclusivo modo «paralelo puro» del JWST, una estrategia eficiente para obtener imágenes de alta calidad mientras el instrumento principal del JWST recopila datos de otro objetivo.

«Esto permite al JWST cartografiar grandes áreas del cielo, lo cual es esencial para descubrir galaxias masivas, ya que son increíblemente raras», afirma la Dra. Christina Williams, astrónoma adjunta del NOIRLab e investigadora principal del programa PANORAMIC.

«Este descubrimiento resalta el potencial de los programas paralelos puros para descubrir objetos raros y distantes que ponen a prueba los modelos de formación de galaxias».

Anteriormente se creía que las estructuras espirales tardaban miles de millones de años en desarrollarse, y no se esperaba que las galaxias masivas existieran hasta mucho más tarde en el universo, ya que suelen formarse tras la fusión de galaxias más pequeñas con el tiempo.

«Este descubrimiento muestra cómo el JWST está cambiando radicalmente nuestra visión del universo primitivo», afirma el profesor Pascal Oesch, profesor asociado del Departamento de Astronomía de la Facultad de Ciencias de la UNIGE y coinvestigador principal del programa PANORAMIC.

Las futuras observaciones del JWST y del Atacama Large Millimeter Array (ALMA) ayudarán a confirmar sus propiedades y a revelar más sobre su historia de formación. A medida que continúen los nuevos estudios de área amplia del JWST, los astrónomos esperan encontrar más galaxias de este tipo, lo que ofrecerá nuevas perspectivas sobre los complejos procesos que moldearon las galaxias en el universo primitivo.

Con información de Astronomy & Astrophysics