Investigación sugiere mayor presencia de galaxias espirales en el Universo Primitivo         

Por: Brian Koberlain, Universe Today.

02 de enero de 2024

La galaxia espiral de color blanco azulado NGC 1376 cuelga delicadamente en el frío vacío del espacio. Crédito: NASA, ESA y Hubble Heritage Team (STScI/AURA).

Si pudiéramos viajar mucho más allá de nuestra galaxia y mirar hacia atrás, a la Vía Láctea, sería una vista gloriosa. Espirales luminosas que se extienden desde un núcleo central, con polvo y nebulosas esparcidas a lo largo de los bordes de las espirales. Cuando piensas en una galaxia, probablemente imaginas una galaxia espiral como la Vía Láctea, pero las espirales constituyen sólo alrededor del 60% de las galaxias que vemos.

Esto se debe a que las galaxias espirales sólo se forman cuando galaxias más pequeñas chocan y se fusionan con el tiempo. O eso pensábamos, ya que un nuevo estudio publicado en el servidor de preimpresión arXiv sugiere que ese no es el caso. El modelo estándar de galaxias es que evolucionan con el tiempo. Las galaxias se formaron a partir de vastas nubes de hidrógeno y helio primordiales, por lo que probablemente tenían una estructura bastante amorfa al principio.

Dada la densidad del Universo primitivo, eran comunes las colisiones y fusiones galácticas, lo que daba a las galaxias sus rotaciones y provocaba que formaran discos y espirales. Todo esto lleva tiempo, por lo que esperaríamos que las galaxias espirales fueran bastante comunes en el universo local, pero raras en el Universo primitivo. Este nuevo trabajo utilizó datos del Cosmic Evolution Early Release Science Survey (CEERS), que fue recopilado por el Telescopio Espacial James Webb (JWST). El equipo identificó 873 galaxias de más de 10 mil millones de masas solares, con corrimientos al rojo entre z = 0,5 y z = 4. Las galaxias con este corrimiento al rojo tienen entre 5 mil millones y 12 mil millones de años, por lo que abarcan el rango de las galaxias primitivas hasta las modernas.

De estas galaxias, 216 fueron clasificadas como espirales. Los autores tuvieron cuidado de señalar que algunas pueden estar fusionándose galaxias que fueron mal clasificadas, pero incluso entonces 108 de las galaxias fueron clasificadas unánimemente como espirales por los evaluadores. Cuando el equipo las ordenó por corrimiento al rojo, descubrieron que, si bien la fracción de espirales disminuía a medida que avanzaba hacia el pasado, la fracción de espirales con corrimientos al rojo superiores a z = 3 era mucho mayor de lo esperado.

Cuando el equipo calibró las observaciones, encontraron que aproximadamente una quinta parte de las galaxias en z = 3 son galaxias espirales. Estas galaxias muy tempranas habrían tenido que convertirse en espirales menos de dos mil millones de años después del Big Bang, lo que significa que habría habido poco tiempo para que las fusiones y colisiones fueran la causa. En otras palabras, muchas galaxias evolucionaron hacia espirales en forma de disco bastante temprano en el universo.

Entonces, si bien las colisiones y fusiones desempeñan un papel en la formación de galaxias espirales, es probable que intervengan otros factores. Por el momento no está claro cuáles son esos factores. Con datos futuros del JWST, el equipo espera determinar cómo evolucionan estas galaxias tempranas y por qué las galaxias espirales han existido durante tanto tiempo.

Fuente:

https://phys.org/news/2024-01-early-universe-spiral-galaxies.html