Esta imagen muestra la galaxia REBELS-25 vista por ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), superpuesta a una imagen infrarroja de otras estrellas y galaxias. La imagen infrarroja fue tomada por VISTA (Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy) del ESO.
En un estudio reciente, los investigadores encontraron pruebas de que REBELS-25 es una galaxia de disco con fuerte rotación que ha existido solo 700 millones de años después del Big Bang. Esto la convierte en la galaxia más lejana y temprana conocida hasta la fecha, similar a la Vía Láctea.
Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/L. Rowland et al./ESO/J. Dunlop et al. Ack.: CASU, CALET
Investigadoras han descubierto la galaxia más lejana similar a la Vía Láctea jamás observada.
Bautizada como 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 es sorprendente porque, según nuestra comprensión actual de la formación de galaxias, las galaxias más antiguas deberían ser más caóticas.
La rotación y estructura de REBELS-25 fueron reveladas gracias a ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), del cual el Observatorio Europeo Austral (ESO) es socio.
Las galaxias que vemos hoy han evolucionado mucho en comparación con las galaxias caóticas y desordenadas que los astrónomos observan generalmente en los primeros instantes del Universo. "Según nuestra comprensión de la formación de galaxias, esperamos que la mayoría de las galaxias primitivas sean pequeñas y desordenadas", explica Jacqueline Hodge, astrónoma de la Universidad de Leiden, en los Países Bajos, y coautora del estudio.
Estas galaxias primitivas desordenadas se fusionan entre sí, y luego evolucionan hacia formas más suaves a un ritmo increíblemente lento. Las teorías actuales sugieren que, para que una galaxia sea tan ordenada como nuestra Vía Láctea, un disco en rotación con estructuras ordenadas como brazos espirales, deben haber pasado miles de millones de años de evolución. La detección de REBELS-25 desafía esta escala temporal.
Esta imagen de la galaxia REBELS-25 fue tomada por ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), una instalación internacional de la cual el ESO es socio.
El panel de la izquierda muestra cómo el gas frío está distribuido en la galaxia y presenta indicios de una estructura de barra alargada en su centro.
El panel de la derecha muestra el movimiento del gas frío en la galaxia. El color azul indica el movimiento hacia la Tierra, y el color rojo indica el movimiento alejándose de la Tierra, donde un tono más oscuro representa un movimiento más rápido. En este caso, la distribución rojo-azul de la imagen muestra claramente que el objeto está en rotación, lo que hace de REBELS-25 la galaxia de disco en rotación más lejana jamás descubierta.
Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/L. Rowland et al.
En este estudio, cuya publicación ha sido aceptada en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, los astrónomos descubrieron que REBELS-25 es la galaxia de disco en rápida rotación más lejana jamás descubierta. La luz que nos llega de esta galaxia fue emitida cuando el Universo tenía solo 700 millones de años, es decir, apenas el 5 % de su edad actual (13.800 millones), lo que hace que la rotación ordenada de REBELS-25 sea inesperada.
"El hecho de ver una galaxia con tales similitudes con nuestra Vía Láctea, que está fuertemente dominada por la rotación, desafía nuestra comprensión de cuán rápido evolucionan las galaxias en el Universo primitivo hacia las bien ordenadas del cosmos actual", explica Lucie Rowland, doctoranda en la Universidad de Leiden y autora principal del estudio.
REBELS-25 fue detectada inicialmente durante observaciones anteriores llevadas a cabo por el mismo equipo, también con ALMA, que se encuentra en el desierto de Atacama, en Chile. En ese momento, fue un hallazgo emocionante, con signos de rotación, pero la resolución de los datos no era lo suficientemente fina para estar seguros.
Para discernir correctamente la estructura y el movimiento de la galaxia, el equipo realizó observaciones de seguimiento con ALMA a una mayor resolución, lo que permitió confirmar la naturaleza récord de la galaxia. "ALMA es el único telescopio existente cuya sensibilidad y resolución permiten lograr este resultado", explica Renske Smit, investigadora de la Universidad John Moores de Liverpool, en el Reino Unido, y coautora del estudio.
Sorprendentemente, los datos también sugieren características más desarrolladas similares a las de la Vía Láctea, como una barra central alargada e incluso brazos espirales, aunque se necesitan más observaciones para confirmarlo. "Encontrar más pruebas de estructuras más evolucionadas sería un descubrimiento emocionante, ya que sería la galaxia más lejana con tales estructuras observadas hasta la fecha", declara Lucie Rowland.
Estas futuras observaciones de REBELS-25, así como otros descubrimientos de galaxias en rotación temprana, podrían transformar nuestra comprensión de la formación temprana de galaxias y de la evolución del Universo en su conjunto.