JWST observa una galaxia similar a la Vía Láctea fusionándose en el Universo temprano
Por: Evan Gough, Universe Today.
21 de febrero de 2024
Esta imagen muestra la galaxia Firefly Sparkle y sus dos vecinos, BF y NBF. Crédito de la imagen: Mowla et al. 2024.
Las galaxias gigantes que vemos hoy en el Universo, incluida nuestra propia galaxia, la Vía Láctea, comenzaron siendo mucho más pequeñas. Las fusiones a lo largo de los 13.700 millones de años del Universo formaron gradualmente las galaxias masivas de hoy. Pero es posible que hayan comenzado como meros cúmulos de estrellas, en un esfuerzo por comprender las galaxias más primitivas, el JWST ha examinado su luz antigua en busca de pistas sobre cómo se volvieron tan masivas.
El JWST puede efectivamente retroceder en el tiempo cuando el Universo tenía solo alrededor del 5% de la edad actual. En ese pasado lejano, las estructuras que con el tiempo llegarían a ser tan masivas como la Vía Láctea, e incluso más grandes, tenían sólo alrededor de una décima parte de la masa que tienen ahora. ¿Qué pistas puede descubrir el poderoso telescopio espacial infrarrojo que nos muestren cómo las galaxias crecieron tanto?
Un nuevo artículo presenta observaciones JWST de una galaxia con un corrimiento al rojo z~8,3. Con ese corrimiento al rojo, la luz ha estado viajando durante más de 13 mil millones de años y comenzó su viaje sólo 600 millones de años después del Big Bang. La galaxia, llamada Firefly Sparkle, contiene una red de cúmulos estelares masivos que son evidencia de cómo crecen las galaxias. A pesar del poder del JWST, esta galaxia antigua y distante sólo es visible a través de las lentes gravitacionales de un cúmulo masivo de galaxias en primer plano. La lente hace que Firefly Sparkle (FS) parezca un arco, otras dos galaxias también se encuentran en las cercanías, llamadas Firefly BF (Best Friend) y Firefly NBF (New Best Friend).
"Firefly Sparkle exhibe las características que se esperan de una futura galaxia tipo Vía Láctea capturada durante su etapa de formación más temprana y más rica en gas", describen los autores. La masa de la joven galaxia se concentra en 10 cúmulos, que van desde aproximadamente 200.000 masas solares hasta 630.000 masas solares. Según los autores, estos cúmulos "se extienden a ambos lados del límite entre las galaxias de baja masa y los cúmulos globulares de gran masa”.
Estos cúmulos son importantes porque son pistas de cómo está creciendo la galaxia. Los investigadores pudieron medir las edades de los cúmulos y sus historias de formación estelar, descubrieron que experimentaron un estallido de formación estelar aproximadamente al mismo tiempo. Hay dos candidatos para la galaxia que interactúa: Firefly BF y Firefly NBF, pero NBF está a aproximadamente 13 kpcs de distancia, mientras que BF está a aproximadamente dos kpcs de distancia, lo que convierte a BF en el probable interactuante. "En las esquinas del arco cerca de la vecina se ven débiles características de bajo brillo superficial, lo que sugiere una posible interacción entre las dos galaxias [FS y BF], que puede haber desencadenado un estallido de formación estelar en ambas", explican los investigadores.
Encontrar estos antiguos cúmulos de estrellas es intrigante, pero no podemos asumir que sobrevivirán intactos. Hay fuerzas de marea y de evaporación en juego. Los autores examinaron la estabilidad de los cúmulos de estrellas individuales y cómo les irá con el tiempo. "Se espera que la mayoría de estos cúmulos de estrellas sobrevivan hasta el Universo actual y se expandan y luego se desintegren para formar el disco estelar y el halo de la galaxia", explican los autores.
Fuente:
https://phys.org/news/2024-02-jwst-milky-galaxy-early-universe.html