Con forma y tamaño parecidos a nuestra Vía Láctea, esta galaxia surgió apenas 1.500 millones de años tras el Big Bang.


Nuestro universo tiene 13.800 millones de años. Ahora, el observatorio ALMA, situado en el desierto de Atacama (Chile), ha descubierto una galaxia como la nuestra, que se formó 1.500 millones de años después del Big Bang, cuando el universo era aún muy joven. Es la galaxia más distante jamás detectada.

Las galaxias de disco giratorio, como la Vía Láctea, son comunes en todo el universo, pero nunca se había descubierto ninguna tan grande y tan antigua como esta, bautizada como DLA0817g, pues el universo tenía el 10% de la edad que tiene ahora.

La galaxia con forma de disco más antigua jamás vista

Su disco, apodado Disco Wolfe en honor al astrónomo Arthur M. Wolfe (que falleció en 2014 a causa de un cáncer), reconocido por sus descubrimientos sobre la formación de estrellas y el universo primitivo, gira a 272 kilómetros por segundo y pesa 72.000 millones de veces la masa del Sol. Las observaciones, realizadas por el Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA), contradicen los modelos tradicionales en los que se esperaría que una galaxia de disco masivo como DLA0817g acabase formándose alrededor de 6.000 millones de años después del Big Bang, pero no tan pronto como esta.

"Si bien los estudios previos insinuaron la existencia de estas primeras galaxias de disco ricas en gases rotativos, gracias a ALMA ahora tenemos evidencia inequívoca de que ocurren tan pronto como 1.500 millones de años después del Big Bang", comentó Marcel Neeleman, del Max Planck Instituto de Astronomía, líder del estudio que publica la revista Nature.

Aunque el disco galáctico gira a una velocidad similar que el de la Vía Láctea, "la tasa de formación de estrellas en el disco Wolfe es al menos 10 veces mayor que en nuestra propia galaxia", dijo J. Xavier Prochaska, astrónomo de la Universidad de California en Santa Cruz y también coautor del trabajo. "Debe ser una de las galaxias de disco más productivas del universo temprano".

Desafiando el paradigma

El hecho de que esta galaxia se formase apenas 1.500 millones de años después del Big Bang sugiere que las galaxias espirales masivas como la Vía Láctea pueden crecer relativamente rápido, pues las observaciones anteriores mostraban que las galaxias en forma de disco, incluidos los sistemas espirales en expansión como la Vía Láctea, no aparecieron en grandes cantidades hasta entre 3.000 y 4.000 millones de años después del Big Bang, que tuvo lugar hace unos 13.800 millones de años.

Se cree que las galaxias se forman a través de muchas fusiones de galaxias más pequeñas, así como a través de la captura de grupos calientes de gas. El proceso es caótico y conduce a una galaxia desordenada que solo se convierte en un objeto más tranquilo y ordenado después de miles de millones de años. Claramente, es necesario otro mecanismo para explicar el Disco Wolfe. ¿Entonces?

Método de acreción en frío

"Creemos que el Disco Wolfe ha crecido principalmente a través de la acumulación constante de gas frío", agregó Prochaska. "Aún así, una de las preguntas que quedan es cómo ensamblar una masa de gas tan grande mientras se mantiene un disco giratorio relativamente estable".

La galaxia se descubrió por primera vez en 2017 mientras el equipo estudiaba la luz de un cuásar luminoso distante, un tipo particular de galaxia activa. La emisión del cuásar fue alterada por la gran nube de hidrógeno que rodeaba el Disco Wolfe, lo que permitió el descubrimiento de una galaxia mucho más débil.

"El hecho de que encontrásemos el disco Wolfe usando este método nos dice que pertenece a la población normal de galaxias presentes en los primeros tiempos del cosmos", expuso Neeleman. "Cuando nuestras observaciones más recientes con ALMA mostraron que estaba girando, nos dimos cuenta de que las primeras galaxias de disco giratorio no son tan raras como pensábamos y que debería haber muchas más".

Referencia: A cold, massive, rotating disk galaxy 1.5 billion years after the Big Bang, Nature (2020). DOI: 10.1038/s41586-020-2276-y


muyinteresante.es / Sarah Romero, 22 mayo 2020

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