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La galaxia de disco giratorio más distante y, por tanto, más antigua jamás detectada ha sorprendido a los astrónomos y podría desafiar nuestras teorías de la evolución galáctica. No sólo parece existir demasiado pronto en el cosmos para girar con fuerza, sino que la galaxia también muestra indicios de brazos espirales similares a galaxias “modernas” altamente evolucionadas como nuestra propia Vía Láctea.
La galaxia, denominada REBELS-25, se ve tal como era sólo 700 millones de años después del Big Bang, en un momento en el que los astrónomos esperan que las galaxias fueran pequeñas y desordenadas. Haciendo honor a su nombre, esta galaxia rebelde ha desafiado esa tendencia al parecer ordenada en lugar de caótica.
REBELS-25 fue descubierto por un equipo de astrónomos utilizando el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), una red de 66 radiotelescopios ubicados en la región del desierto de Atacama en el norte de Chile.
“De acuerdo con nuestra comprensión de la formación de galaxias, esperamos que la mayoría de las galaxias primitivas sean pequeñas y de apariencia desordenada”, dijo en un comunicado Jacqueline Hodge, miembro del equipo y astrónoma de la Universidad de Leiden en los Países Bajos.
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Un joven rebelde ordenado
Las galaxias modernas como la Vía Láctea en el universo de 13.800 millones de años han tenido miles de millones de años para desarrollar formas y características distintivas, como sorprendentes brazos espirales.
En el universo primitivo, antes de que estuviera disponible este tiempo para organizarse, los astrónomos esperan ver galaxias desordenadas y agrupadas. Se espera que estas primeras galaxias hayan desarrollado la forma de las galaxias contemporáneas a lo largo de miles de millones de años a medida que participaron en una serie de colisiones y fusiones, desarrollando características como formas de disco y brazos espirales increíblemente lentamente.
El descubrimiento de REBELS-25, cuando el universo tenía solo el 5% de su edad actual, pone en duda esa escala de tiempo.
“Ver una galaxia con tantas similitudes con nuestra Vía Láctea, que está fuertemente dominada por la rotación, desafía nuestra comprensión de la rapidez con la que las galaxias del universo primitivo evolucionan hasta convertirse en las galaxias ordenadas del cosmos actual”, dijo la líder del equipo de estudio Lucie Rowland, también de Leiden. Universidad, dijo en el mismo comunicado.
Cuando los astrónomos descubrieron por primera vez REBELS-25 con ALMA, la galaxia ya se consideraba fascinante porque mostraba signos de rotación. Sin embargo, esta investigación inicial no tenía una resolución lo suficientemente alta como para confirmar que se trata de la galaxia más distante y con mayor rotación jamás vista.
Para descubrir con mayor precisión la estructura y el movimiento de esta galaxia primitiva, el equipo continuó estudiándola con ALMA, pero esta vez a mayor resolución. Esto mostró que el gas en REBELS-25 se acercaba y se alejaba de la Tierra. Esto es posible gracias a un fenómeno llamado corrimiento al azul y corrimiento al rojo.
Cuando una fuente de luz se mueve hacia la Tierra, la longitud de onda de esta luz se comprime. Esto “desplaza” la luz hacia el “extremo azul” de longitud de onda corta del espectro electromagnético. Por tanto, una fuente de luz que se mueve hacia nosotros sufre un “desplazamiento hacia el azul”. Por otro lado, si una fuente de luz se aleja de nosotros, la longitud de onda de la luz que emite se estira, desplazándola hacia el “extremo rojo” del espectro electromagnético.
El nuevo estudio confirmó que REBELS-25 es una galaxia que bate récords, la galaxia con rotación más temprana y más distante jamás vista.
“ALMA es el único telescopio que existe con la sensibilidad y resolución para lograr esto”, dijo en el mismo comunicado Renske Smit, miembro del equipo de la Universidad John Moores de Liverpool en Inglaterra.
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REBELS-25 parece tener otras sorpresas que aún no se han divulgado por completo. Por ejemplo, la galaxia primitiva parece tener características similares a las de la Vía Láctea, de aproximadamente 13.600 millones de años. Estos incluyen una “barra central” alargada de estrellas con indicios de que incluso puede poseer brazos espirales. Esto llevaría a REBELS-25 a batir otro récord como la galaxia espiral más distante y más temprana jamás vista. El récord actual lo tiene Cheers-2112, visto por el Telescopio Espacial James Webb (JWST) cuando el universo tenía alrededor de 2.100 millones de años.
“Encontrar más evidencia de estructuras más evolucionadas sería un descubrimiento emocionante, ya que sería la galaxia más distante con estructuras de este tipo observadas hasta la fecha”, concluyó Rowland.
La investigación del equipo ha sido aceptada para su publicación en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.