El telescopio James Webb ha observado una colisión de galaxias que tuvo lugar muy pronto en la infancia del universo. Las galaxias se forman, y maduran, a través de las colisiones. Se han observado a lo largo de diferentes momentos de la historia del universo, pero nunca se había visto una tan lejana…
La colisión de galaxias más lejana conocida (y muy temprana)
Gracias al telescopio James Webb, un grupo de astrónomos ha descubierto una gran colisión entre galaxias que tuvo lugar apenas 510 millones de años después del Big Bang. Ha recibido el nombre de Gz9p3 y en ella están involucradas algunas galaxias realmente masivas. Al levar a cabo estas observaciones, los astrónomos explican que se sorprendieron al observar que la galaxia tiene diez veces más masa que cualquier otra en esa misma época del universo. A lo largo de los últimos meses, James Webb ha realizado otros hallazgos similares.
Con su gran capacidad de observación, el telescopio ha permitido captar la presencia de galaxias que existían cuando el universo tenía tan solo 300 millones de años. El hecho de verlas en colisión, como sucede en Gz9p3, apenas unos cientos de millones de años más tarde, sugiere que las estrellas de esas galaxias estaban naciendo y evolucionando más rápido de lo que cabría esperar. Esto, a su vez, obliga a examinar desde otra perspectiva cómo fueron las primeras etapas del cosmos. Las observaciones de Gz9p3 muestran diferentes grupos.
Así, uno de esos grupos tiene dos componentes. También muestra una larga cola de material que se estira desde el grupo, como si hubiese sido arrastrado. Esto indica que, como mínimo, dos galaxias están uniéndose para crear una más grande. La colisión todavía no ha terminado. Algo que se puede identificar por el hecho de que todavía se ven los diferentes componentes. La cola larga, asimismo, seguramente es producto de la materia que está siendo expulsada por la propia colisión. Cuando dos galaxias se unen, no es raro que parte del material sea expulsado.
Señales inconfundibles para entender lo que se ve
Dicho de otro modo, esta es una de las grandes pistas de que hay una colisión en marcha y que es la más lejana que se ha captado. La capacidad de JWST de observar tan lejos en el espacio (y el tiempo) está provocando que la percepción que tenemos del universo en sus primeras etapas esté cambiando de forma muy rápida. Ahora existe la posibilidad de ver como la luz, emitida por aquellos objetos tan lejanos, se estira hacia el espectro infrarrojo. El telescopio está observando galaxias que se han vuelto muy masivas, rápidamente, gracias a las colisiones.
Además, esas galaxias son más masivas de lo que se esperaba. No quiere decir que nuestro conocimiento (la cosmología) esté equivocada, pero sí muestra que la comprensión de cómo se forman las galaxias (y a qué velocidad) está cambiando a grandes pasos. En el estudio que han publicado, los investigadores detallan la colisión de Gz9p3 y, además, analizan las estrellas presentes en ambas galaxias. No son lo que se esperaba, porque la mayoría de modelos muestran que las estrellas deberían ser muy jóvenes en esa época.
Su luz debería dominar los datos. El JWST permite separar las estrellas más viejas de las jóvenes. Al repasar los datos, vieron que las galaxias tienen dos poblaciones de estrellas (uno más joven y otro más viejo). La población vieja lleva mucho tiempo en sus galaxias y, en teoría, el proceso de colisión de las galaxias provoca la formación de nuevas estrellas. Esto resulta muy lógico y no es ninguna sorpresa. Las colisiones entre galaxias provocan ondas de choque que recorren cada galaxia. Ese frente comprime el material y nacen nuevos astros.
La colisión de galaxias más lejana conocida es solo un paso más…
El telescopio James Webb está ayudando a refinar esos aspectos al captar la colisión de galaxias más lejana conocida. Su observación está permitiendo observar los detalles de ambas poblaciones de estrellas. Esto, a su vez, permite ajustar los modelos que describen la formación de nuevas estrellas, la formación de galaxias y las colisiones entre galaxias en las primeras etapas del universo. Las simulaciones del equipo, además, producen objetos muy parecidos a lo que están observando. Es decir, sus simulaciones de colisiones entre galaxias tienen como resultado algo que se parece a lo que ve JWST.
Eso sí, es muy poco frecuente. En todo el modelo, explican, tan solo hay uno. La posibilidad de que lo vean en las observaciones indica que, o bien han tenido muchísima suerte o, en su lugar, las simulaciones son incorrectas y este tipo de objeto es mucho más común de lo que se cree. Lo que faltaría, para que el rompecabezas tenga sentido, es tener en cuenta que las estrellas se formaban mucho más rápido, y de una manera mucho más eficiente, Por lo que, quizá, es este aspecto lo que hace falta ajustar en los modelos que explican cómo funciona el universo.
De hecho, el equipo sugiere, en su estudio, que con una formación de estrellas eficiente, en el período posterior a la época de la Reionización, los astrónomos podrían esperar ver más objetos similares a Gz9p3. Esto tendría como consecuencia la necesidad de llevar a cabo más observaciones con el telescopio James Webb y, también, permitirán mejorar los modelos para entender tanto astros como galaxias. El telescopio sigue dejando muchos ejemplos de cómo, su capacidad de visión, está ayudando a entender el universo de una manera que estaba fuera de nuestro alcance.
Estudio
El estudio es K. Boyett, M. Trenti, N. Leethochawalit et al.; «A massive interacting galaxy 510 million years after the Big Bang». Publicado en la revista Nature Astronomy el 7 de marzo de 2024. Puede consultarse en arXiv, en este enlace.
Referencias: Universe Today
