Descubren una galaxia de disco «sorprendentemente grande» en el universo temprano

Observaciones con el telescopio espacial James Webb han revelado una galaxia de disco espiral gigante en el cosmos primitivo, tres veces más grande que galaxias similares de la misma época.

Los discos galácticos son estructuras planas y giratorias llenas de estrellas, gas y polvo que orbitan alrededor del núcleo central. El sistema solar orbita dentro del disco de la Vía Láctea.

El Dr. Themiya Nanayakkara, experto en modelado espectral de galaxias de Swinburne, formó parte del equipo internacional que planificó las observaciones del JWST y descubrió esta galaxia excepcional.

«Observar una galaxia de disco masiva y bien ordenada cuando el universo tenía tan solo 2.400 millones de años nos obliga a repensar la rapidez y eficiencia con la que la naturaleza puede construir estructuras cósmicas», explica el Dr. Themiya Nanayakkara, experto en modelado espectral de galaxias de la Universidad Tecnológica de Swinburne.

Esta galaxia no solo desafía nuestros modelos existentes de formación temprana, sino que también sugiere que entornos densos y ricos en gas podrían ser la cuna de los primeros gigantes del universo.

Estas observaciones se centraron en una región específica del cielo, que alberga un cuásar brillante con un corrimiento al rojo z=3,25. La galaxia se ve como era hace 11.000 millones de años, o 2.000 millones de años después del Big Bang.

Utilizando los nuevos datos del JWST de dos instrumentos a bordo, NIRCam y NIRSpec, el Dr. Nanayakkara y su equipo identificaron galaxias dentro de esta estructura hiperdensa y analizaron sus corrimientos al rojo, morfología y cinemática, todos ellos necesarios para la identificación de discos de galaxias.

Nuestras observaciones condujeron al descubrimiento fortuito de una galaxia de disco sorprendentemente grande en nuestro campo, afirma. La galaxia, conocida como la «Gran Rueda», tiene un radio óptico de alrededor de 10 kpc, al menos tres veces mayor que el predicho por las simulaciones cosmológicas actuales.

Análisis cinemáticos adicionales basados en los datos de NIRSpec confirmaron que la galaxia contiene un disco que gira a unos 300 km/s. Es más grande que cualquier otro disco cinemáticamente confirmado encontrado en épocas tempranas similares, y sin embargo, es comparable al tamaño de los discos más masivos actuales.

El Dr. Nanayakkara afirma que el disco se encuentra en un entorno altamente sobredenso, lo que sugiere que dicho entorno podría presentar condiciones físicas favorables para la formación temprana del disco. Dada la falta de galaxias comparables a la Gran Rueda en las simulaciones cosmológicas actuales, es probable que estas condiciones físicas favorables aún no se capturen por completo en los modelos actuales de formación de galaxias. En concreto, se sabe que entornos de este tipo albergan frecuentes encuentros, fusiones y flujos de gas entre galaxias.