Nuevas imágenes del telescopio espacial james webb (JWST), NASA/ESA/CSA, revelan por primera vez galaxias con barras de estrellas – características alargadas de estrellas que se extienden desde los centros de las galaxias hasta sus discos exteriores – en un momento en que el universo tenía solo el 25% de su tamaño actual. El descubrimiento de las llamadas galaxias espirales barradas, similares a la nuestra vía Lácteatan temprano en el universo obligará a los astrofísicos a refinar sus teorías de la evolución de las galaxias.
Antes de JWST, las imágenes del telescopio espacial Hubble nunca habían detectado barras en momentos tan tempranos. En una imagen del Hubble, una galaxia, EGS-23205, aparece como poco más que una mancha en forma de disco, pero en la imagen correspondiente del JWST tomada el verano pasado, es una hermosa galaxia espiral con una barra de estrellas brillantes.
barras puntiagudas
«Eché un vistazo a esos datos y dije: ‘¡Vamos a eliminar todo lo demás! ‘», dijo Shardha Jogee, profesora de astronomía en la Universidad de Texas en Austin. «Las barras apenas visibles en los datos del Hubble aparecieron en la imagen del JWST, mostrando el enorme poder del JWST para ver la estructura subyacente en las galaxias», dijo, describiendo los datos del Cosmic Evolution Early Release Science Survey (CEERS), dirigido por Steven Finkelstein, también profesor de la Universidad de Texas en Austin.
El equipo identificó otra galaxia barrada, EGS-24268, también de hace unos 11 mil millones de años, lo que confirma la existencia de dos galaxias barradas en un momento mucho más distante de lo que se sabía anteriormente.
Sobre un artículo aceptado para su publicación en la revista Cartas del Diario Astrofísicodestacan estas dos galaxias y muestran ejemplos de otras cuatro galaxias barradas de hace más de 8 mil millones de años.
Simulación que muestra cómo se forman las barras estelares (izquierda) y cómo fluye el gas impulsado por las barras (derecha). Las barras estelares juegan un papel importante en la evolución galáctica al canalizar el gas hacia las regiones centrales de una galaxia, donde se convierte rápidamente en nuevas estrellas, a un ritmo típicamente de 10 a 100 veces más rápido que el del resto de la galaxia. . Las barras también ayudan indirectamente a crear agujeros negros supermasivos en los centros de las galaxias, canalizando parte del gas. Crédito: Françoise Combes, Observatorio de París
novedad completa
«Para este estudio, estamos considerando un nuevo régimen en el que nadie ha usado este tipo de datos o realizado este tipo de análisis cuantitativo antes», dijo Yuchen «Kay» Guo, un estudiante de posgrado que dirigió el análisis. “Así que todo es nuevo. Es como entrar en un bosque donde nadie ha entrado nunca».
Los bastones juegan un papel importante en la evolución de las galaxias al canalizar el gas hacia las regiones centrales, lo que da como resultado la formación de estrellas.
“Las barras resuelven el problema de la cadena de suministro en las galaxias”, dijo Jogee. «Así como debemos llevar materias primas desde el puerto a fábricas en el interior que producen nuevos productos, una barra transporta poderosamente gas a la región central, donde el gas se convierte rápidamente en nuevas estrellas a un ritmo típicamente de 10 a 100 veces más rápido que el resto de la galaxia.
Los bastones también ayudan a crear agujeros negros supermasivos en los centros de las galaxias, canalizando parte del gas.
escenarios molestos
El descubrimiento de barras durante estas épocas tempranas altera los escenarios evolutivos de las galaxias de varias maneras.
«Este descubrimiento de las primeras barras significa que los modelos de evolución galáctica ahora tienen un nuevo camino a través de las barras para acelerar la producción de nuevas estrellas en épocas tempranas», dijo Jogee.
Y la existencia misma de estas barras tempranas desafía los modelos teóricos, ya que deben comprender completamente la física de la galaxia para predecir la abundancia correcta de barras. El equipo probará diferentes modelos en su próximo trabajo.
JWST puede revelar estructuras en galaxias distantes mejor que Hubble por dos razones. En primer lugar, su espejo más grande proporciona una mayor capacidad de captación de luz, lo que le permite ver más lejos y con mayor resolución. En segundo lugar, puede ver mejor a través del polvo porque observa en longitudes de onda infrarrojas más largas que el Hubble.
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