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» Santafeactual
Fecha: 04/12/2025 00:16
La galaxia Alaknanda desafía teorías sobre la formación de galaxias, mostrando una estructura organizada y rápida formación estelar a solo 1.5 mil millones de años del Big Bang. Un grupo de astrónomos identificó una galaxia espiral que se asemeja notablemente a la Vía Láctea en un periodo del universo donde no se esperaba la existencia de sistemas tan organizados. La galaxia, llamada Alaknanda, fue observada solo 1.5 mil millones de años después del Big Bang, un hallazgo que cuestiona las ideas establecidas sobre el crecimiento de las galaxias. El descubrimiento fue posible gracias al Telescopio Espacial James Webb (JWST), que puede detectar luz extremadamente tenue y distante. Con su potente visión infrarroja, los investigadores Rashi Jain y Yogesh Wadadekar observaron un sistema que se asemeja a la Vía Láctea, a pesar de haberse formado cuando el universo tenía aproximadamente una décima parte de su edad actual. La galaxia recibió su nombre de un río del Himalaya que es uno de los dos afluentes principales del Ganges, y que también es la palabra en hindi para referirse a la Vía Láctea. Este trabajo se realizó en el Centro Nacional para Astrofísica de Radio del Instituto Tata de Investigación Fundamental (NCRA-TIFR) en Pune, India, y los resultados fueron publicados en la revista europea Astronomy & Astrophysics. Por qué esta galaxia no debería existir tan pronto Los astrónomos suelen esperar que las galaxias tempranas se vean caóticas e irregulares, en lugar de estructuradas y estables. Se cree que las galaxias espirales clásicas, con dos brazos bien definidos (conocidas como espirales de "gran diseño"), requieren varios miles de millones de años para desarrollarse completamente. La formación de tal galaxia implica una lenta y constante acumulación de gas, el asentamiento de ese gas en un disco rotatorio y la aparición de ondas de densidad que esculpen los brazos espirales. Además, el sistema debe evitar colisiones importantes que podrían interrumpir o destruir su delicada estructura. Sin embargo, Alaknanda no encaja en este patrón. Ya presenta dos brazos prominentes que rodean un bulbo central brillante, extendiéndose a lo largo de aproximadamente 30,000 años luz. Además, está formando estrellas a un ritmo excepcional, creando una masa equivalente a aproximadamente 60 soles cada año, lo que es alrededor de 20 veces más rápido que la Vía Láctea en la actualidad. Aproximadamente la mitad de las estrellas en Alaknanda parecen haberse formado en solo 200 millones de años, lo cual es extremadamente rápido en escalas de tiempo cósmicas. "Alaknanda tiene la madurez estructural que asociamos con galaxias que son miles de millones de años más viejas", comentó Rashi Jain. "Encontrar un disco espiral tan bien organizado en esta época nos dice que los procesos físicos que impulsan la formación de galaxias —acumulación de gas, asentamiento del disco y posiblemente el desarrollo de ondas de densidad espiral— pueden operar de manera mucho más eficiente de lo que predicen los modelos actuales. Esto nos obliga a repensar nuestro marco teórico." Cómo el lente gravitacional ayudó a revelar a Alaknanda Alaknanda se encuentra en la dirección de un cúmulo de galaxias masivo conocido como Abell 2744, o el Cúmulo de Pandora. La gravedad del cúmulo curva y amplifica la luz de las galaxias que se encuentran detrás de él, un efecto conocido como lente gravitacional. Esta magnificación natural hizo que Alaknanda apareciera aproximadamente dos veces más brillante, proporcionando al JWST una visión más clara de su estructura espiral. Para estudiar la galaxia en profundidad, Jain y Wadadekar examinaron imágenes del JWST tomadas a través de hasta 21 filtros diferentes, cada uno capturando una porción separada de su luz. Estas observaciones, parte de las encuestas UNCOVER y MegaScience del JWST, permitieron a los investigadores determinar la distancia de la galaxia, la cantidad de polvo que contiene, cuántas estrellas ha formado y cómo ha cambiado su tasa de formación estelar a lo largo del tiempo con una precisión inusual. Un universo que creció más rápido de lo esperado El JWST ya había revelado varias galaxias de disco sorprendentemente maduras a grandes distancias, pero Alaknanda se destaca como uno de los ejemplos más claros de una espiral de gran diseño clásica (una galaxia con dos brazos bien definidos y simétricos). Su existencia añade evidencia creciente de que el universo temprano fue mucho más avanzado de lo que los científicos pensaban. "Alaknanda revela que el universo temprano fue capaz de una asamblea de galaxias mucho más rápida de lo que anticipamos", afirmó Yogesh Wadadekar. "De alguna manera, esta galaxia logró reunir diez mil millones de masas solares de estrellas y organizarlas en un hermoso disco espiral en solo unos pocos cientos de millones de años. Eso es extraordinariamente rápido en términos cósmicos y obliga a los astrónomos a repensar cómo se forman las galaxias." Los investigadores ahora quieren entender qué creó los brazos espirales de Alaknanda. Una idea es que flujos constantes de gas frío permitieron que las ondas de densidad moldearan naturalmente los brazos. Otra posibilidad es que una galaxia compañera más pequeña pasara lo suficientemente cerca como para desencadenar el patrón espiral, aunque tales espirales de marea suelen desvanecerse rápidamente. Observaciones de seguimiento utilizando los instrumentos espectroscópicos del JWST o el Atacama Large Millimeter Array (ALMA) en Chile podrían revelar si el disco rota suavemente (dinámicamente "frío") o muestra signos de turbulencia (dinámicamente "caliente"), proporcionando pistas sobre su formación. Qué significa este descubrimiento para entender la historia cósmica Alaknanda es más que una imagen impresionante del pasado distante. Su presencia obliga a los astrónomos a reevaluar la cronología de la evolución cósmica, incluyendo cómo se formaron las estrellas, las galaxias y, en última instancia, los planetas como la Tierra. Si las galaxias pudieran organizarse tan rápidamente, entonces el universo temprano fue un entorno mucho más activo y productivo de lo que se asumía anteriormente, lo que podría permitir que los sistemas planetarios emergieran antes de lo esperado. A medida que el JWST continúa explorando más profundamente en el espacio y el tiempo, es probable que se encuentren más galaxias como Alaknanda, cada una ofreciendo nuevas perspectivas sobre cómo el universo temprano construyó estructuras complejas. La existencia de Alaknanda refuerza la idea de que el joven universo fue capaz de formar sistemas estables dominados por discos mucho antes de lo que los científicos creían, convirtiéndola en una de las galaxias espirales de gran diseño más distantes jamás identificadas. Fuente: Cadena3
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