Las observaciones avanzadas del JWST indican que las primeras galaxias maduraron más rápido y eran menos caóticas, lo que desafía las teorías anteriores sobre la evolución de las galaxias.
Una nueva investigación ha revelado que las primeras galaxias del Universo eran menos turbulentas y se desarrollaron más rápidamente de lo que se creía anteriormente. Esta investigación, dirigida por un equipo internacional de la Universidad de Durham, utilizó el Telescopio Espacial James Webb (JWST) para encontrar evidencia de formación de barras cuando el Universo tenía sólo unos pocos miles de millones de años.
Estos hallazgos fueron publicados en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Perspectivas del telescopio espacial James Webb
Las barras son franjas alargadas de estrellas que se encuentran en galaxias de disco o espirales como nuestra Vía Láctea. A medida que las barras se desarrollan, regulan la formación de estrellas dentro de una galaxia, empujando gas hacia la región central de la galaxia. Su presencia les dice a los científicos que las galaxias han entrado en una fase madura y asentada.
Estudios anteriores realizados con el Telescopio Espacial Hubble identificaron galaxias que formaban barras hace ocho o nueve mil millones de años. Sin embargo, la sensibilidad mejorada del JWST y su rango de longitud de onda más amplio han permitido a los astrónomos detectar estos fenómenos incluso más atrás en el tiempo.
“Las galaxias del Universo temprano están madurando mucho más rápido de lo que pensábamos. Esto es una verdadera sorpresa porque se esperaría que el Universo en esa etapa fuera muy turbulento, con muchas colisiones entre galaxias y una gran cantidad de gas que aún no se ha transformado en estrellas”, explicó la autora Zoe Le Conte, investigadora de doctorado en el Centro de Astronomía Extragaláctica, Departamento de Física, Universidad de Durham.
"Sin embargo, gracias al Telescopio Espacial James Webb estamos viendo muchas de estas barras mucho antes en la vida del Universo, lo que significa que las galaxias se encontraban en una etapa de su evolución más estable de lo que se pensaba anteriormente", añade. Los investigadores dicen que esta nueva evidencia sugiere que las teorías sobre la evolución temprana de las galaxias pueden necesitar revisiones significativas.
Metodología de investigación y hallazgos
Los investigadores utilizaron el JWST para buscar la formación de barras en las galaxias, tal como se habrían visto hace entre 8 y 11,5 mil millones de años. El Universo mismo tiene 13.700 millones de años. De 368 galaxias de disco observadas, los investigadores vieron que casi el 20 por ciento tenía barras, el doble de las observadas por el Hubble.
El coautor Dr. Dimitri Gadotti, del Centro de Astronomía Extragaláctica, Departamento de Física de la Universidad de Durham, dijo: "Encontramos que en el Universo temprano había muchas más barras presentes que las encontradas anteriormente en los estudios del Hubble, lo que implica que la galaxia impulsada por barras La evolución ha estado ocurriendo durante mucho más tiempo de lo que se pensaba anteriormente”.
“Ahora es necesario examinar las simulaciones del Universo para ver si obtenemos los mismos resultados que las observaciones que hemos hecho con James Webb”, añade Gadotti. "Tenemos que pensar más allá de lo que creíamos saber".
A medida que los investigadores retrocedieron en el tiempo, pudieron ver cada vez menos galaxias con formación de barras. Dicen que esto podría deberse a que las galaxias en una etapa incluso anterior del Universo podrían no estar tan bien formadas. Actualmente tampoco hay forma de ver barras de estrellas más cortas, que son menos fáciles de detectar, incluso con la mayor potencia telescópica que ofrece el JWST.
Investigaciones futuras
Los investigadores dicen que ahora quieren investigar aún más galaxias en el Universo temprano para ver si también se formaron barras. Esperan eventualmente mirar más atrás en el tiempo (12.200 millones de años) para observar el crecimiento de las barras a lo largo del tiempo y cuáles son los mecanismos detrás de este crecimiento.
Referencia: “Una investigación del JWST sobre la fracción de barra con desplazamientos al rojo 1 ≤ z ≤ 3” por Zoe A Le Conte, Dimitri A Gadotti, Leonardo Ferreira, Christopher J Conselice, Camila de Sá-Freitas, Taehyun Kim, Justus Neumann, Francesca Fragkoudi, E Athanassoula y Nathan J Adams, 23 de abril de 2024, Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society .DOI: 10.1093/mnras/stae921
El Centro de Astronomía Extragaláctica y el Centro de Instrumentación Avanzada de la Universidad de Durham realizaron importantes contribuciones al desarrollo del JWST. El último estudio también incluyó a científicos del Instituto de Cosmología Computacional de la Universidad de Durham, Universidad de Victoria, Canadá; Centro Jodrell Bank de Astrofísica – Universidad de Manchester, Reino Unido; el Observatorio Europeo Austral; el Departamento de Astronomía y Ciencias Atmosféricas de la Universidad Nacional de Kyungpook (República de Corea); el Instituto Max Planck de Astronomía, Alemania; Universidad de Aix Marsella, Francia. La investigación fue financiada en el Reino Unido por el UKRI-Science and Technology Facilities Council.