Descubren la galaxia con disco giratorio más distante

Se ha descubierto la galaxia similar a la Vía Láctea más distante de entre todas las observadas hasta ahora.

Llamada REBELS-25, esta galaxia de disco parece tan ordenada como las galaxias actuales, pero la vemos tal como era cuando el universo tenía solo 700 millones de años. Esto resulta sorprendente ya que, de acuerdo con las teorías más aceptadas sobre la formación de galaxias, estas galaxias tempranas deberían parecer más caóticas. La rotación y la estructura de REBELS-25 fueron reveladas utilizando el conjunto de radiotelescopios ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), del que es socio el Observatorio Europeo Austral (ESO).

Las observaciones se llevaron a cabo como parte del Gran Programa de ALMA llamado REBELS: Reionization Era Bright Emission Lines Survey.

Las galaxias que vemos hoy en día han recorrido un largo camino desde esos orígenes caóticos y grumosos que la comunidad astronómica suele observar cuando estudia el universo temprano. "De acuerdo con nuestra comprensión de la formación de galaxias, esperamos que la mayoría de las galaxias tempranas sean pequeñas y parezcan choques de trenes", afirma Jacqueline Hodge, astrónoma de la Universidad de Leiden (Países Bajos) y coautora del estudio.

Estas galaxias tempranas y desordenadas se fusionan entre sí y luego evolucionan hacia formas más suavizadas a un ritmo tremendamente lento. Las teorías actuales sugieren que, para que una galaxia sea tan ordenada como nuestra Vía Láctea (un disco giratorio con estructuras tan definidas como son los brazos espirales), deben haber transcurrido miles de millones de años de evolución. La detección de REBELS-25, sin embargo, desafía esa escala de tiempo.

En el estudio, el equipo descubrió que REBELS-25 es la galaxia más distante de entre todas las descubiertas hasta ahora que tienen un disco en rotación. La luz que nos llega desde esta galaxia se emitió cuando el universo tenía solo 700 millones de años, apenas el cinco por ciento de su edad actual (13.800 millones), lo que hace que la rotación ordenada de REBELS-25 sea algo inesperado. "Ver una galaxia con tales similitudes con nuestra propia Vía Láctea, que está fuertemente dominada por la rotación, desafía nuestra comprensión sobre la rapidez con la que evolucionan las galaxias del universo temprano hasta convertirse en las galaxias ordenadas que vemos en el cosmos actual", declara Lucie Rowland, estudiante de doctorado en la Universidad de Leiden y primera autora del estudio.

Esta imagen muestra la galaxia REBELS-25 vista por el ALMA, superpuesta a una imagen infrarroja de otras estrellas y galaxias. La imagen infrarroja fue tomada por el telescopio VISTA (Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy, o Telescopio de Sondeo en los Rangos Visible e Infrarrojo para Astronomía) del ESO. (Imagen: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO) / L. Rowland et al. / ESO / J. Dunlop et al. / Ack.: CASU / CALET. CC BY 4.0)

REBELS-25 fue detectada inicialmente en observaciones previas del mismo equipo, también realizadas con el ALMA (que se encuentra en el desierto de Atacama, en Chile). En ese momento, fue un descubrimiento emocionante que mostraba indicios de rotación, pero la resolución de los datos no era lo suficientemente fina como para estar seguros. Para discernir adecuadamente la estructura y el movimiento de la galaxia, el equipo realizó observaciones de seguimiento con el ALMA a una resolución más alta, lo que confirmó su naturaleza de récord. "ALMA es el único observatorio existente que cuenta con la sensibilidad y resolución necesarias para lograr esto", dice Renske Smit, investigadora de la Universidad John Moores de Liverpool (Reino Unido) y también coautora del estudio.

Sorprendentemente, los datos también ofrecieron indicios de características más desarrolladas, similares a las de la Vía Láctea, como una barra central alargada e incluso brazos espirales, aunque se necesitarán más observaciones para confirmarlo. "Encontrar más evidencia de estructuras más evolucionadas sería un descubrimiento emocionante, ya que sería la galaxia más distante con tales estructuras observadas hasta la fecha", aclara Rowland.

Estas futuras observaciones de REBELS-25, junto con otros descubrimientos de galaxias tempranas en rotación, tendrán el potencial de transformar nuestra comprensión tanto de la formación temprana de galaxias como de la evolución del universo en su conjunto.

El estudio se titula "REBELS-25: Discovery of a dynamically cold disc galaxy at z=7.31". Y se publica en la revista académica Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.  (Fuente: ESO. CC BY 4.0)