Un nuevo estudio muestra que, como niños pequeños cósmicos, las galaxias del universo joven eran desordenadas y tenían dificultades para asentarse. Utilizando el potente Telescopio Espacial James Webb (JWST), los científicos observaron más de 250 galaxias en el universo primitivo. El equipo de investigación trazó un mapa del movimiento del gas hace mucho tiempo, cuando el universo estaba creciendo, entre 800 millones y 1500 millones de años después del Big Bang. El cosmos tiene aproximadamente 13.800 millones de años. Sus hallazgos, publicados el martes 21 de octubre en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, muestran que las galaxias eran inquietas en su juventud.
“La mayor parte de la población de galaxias está atravesando una fase turbulenta de su historia evolutiva”, dijo a Live Science en un correo electrónico la autora principal, Lola Danhaive, candidata a doctorado en el Instituto Kavli de Cosmología de la Universidad de Cambridge.
A diferencia de estudios anteriores, explicó Danhaive, el equipo se centró en galaxias menos masivas y descubrió lo que llamaron “cinemática desordenada”, lo que significa que las galaxias que estudiaron los investigadores no son discos giratorios estables como la Vía Láctea y sus vecinas. La turbulencia durante las primeras fases de la historia del universo fue mucho mayor de lo que los científicos creían anteriormente, añadió Danhaive, porque los estudios anteriores estaban sesgados hacia galaxias más grandes y más ordenadas, que son más fáciles de detectar con telescopios que las galaxias más pequeñas que se abordaron en el nuevo estudio.
“Encontramos evidencia de que esta turbulencia en el disco [de la galaxia] es causada por altas cantidades de gas, que alimenta la intensa formación de estrellas y provoca inestabilidades gravitacionales”, dijo Danhaive.
Además, los investigadores trazaron un mapa de cómo las galaxias cambiaron de estas estructuras caóticas a los patrones más regulares observados en las galaxias maduras, proporcionando una visión sin precedentes de cómo las galaxias crecieron desde la juventud hasta la madurez.
“En sus inicios, las galaxias atraviesan una fase turbulenta de formación, donde fuertes estallidos de formación estelar y grandes cantidades de gas alteran los movimientos ordenados del disco de gas”, explicó Danhaive. “En etapas posteriores, las galaxias aumentan su masa y se vuelven más estables”.
Estructuras como la Vía Láctea se formaron más recientemente, en los últimos miles de millones de años, a medida que el gas disponible fue absorbido por las estrellas y disminuyó en la galaxia en general. La menor cantidad de gas en flotación libre permite que las galaxias maduras crezcan y cambien con mayor fluidez que en sus épocas jóvenes.
El estudio no habría sido posible sin el JWST, ubicado en un punto distante y gravitacionalmente estable en el espacio, lejos de la luz difusa de la Tierra y la Luna. Este telescopio infrarrojo puede observar el espacio a mayor profundidad que cualquiera de sus predecesores y descubre rutinariamente galaxias consideradas las más antiguas del universo conocido. Danhaive afirmó que el observatorio, junto con simulaciones, está ayudando a los investigadores a comprender mejor la formación estelar explosiva y cómo el gas influye en el disco galáctico.
“En general, nuestro trabajo abre una ventana a la dinámica de la formación temprana de galaxias”, afirmó. A continuación, el equipo planea estudiar las entradas y salidas de gas en galaxias individuales, rastreando cómo se enriqueció químicamente el gas.
Los investigadores esperan que el gas entrante sea menos enriquecido, o “prístino“, mientras que el saliente contenga más componentes químicos, gracias a las contribuciones de estrellas individuales dentro de la galaxia. Examinar cómo fluye el gas a través de la galaxia podría permitir a los investigadores comprender por qué algunas galaxias giran más rápido que otras, por ejemplo.
“Hay mucho más por descubrir con las increíbles capacidades del JWST, y esperamos explorar muchos más aspectos de la formación temprana de galaxias”, dijo Danhaive.
Fuente: Live Science.
