Una galaxia antigua de gran tamaño no es lo que los astrónomos pensaron al principio – ScienceAlert

El Universo primitivo fue una época salvaje. En los primeros 2.000 millones de años después del Big Bang, ocurrido hace 13.800 millones de años, la formación estelar sufrió un cambio abrupto y las galaxias cobraron vida en la oscuridad, colisionaron y crecieron.

Interpretar la luz que ha viajado tan lejos a través del espacio y el tiempo puede resultar difícil y no siempre lo hacemos bien. De hecho, el telescopio espacial más potente en funcionamiento acaba de revelar lo que podría ser un caso fascinante de identidad equivocada.

Descubierto en 2013 siendo la fuente de una formación estelar desenfrenada sólo 880 millones de años después del Big Bang, una «galaxia» llamada HFLS3 no es una galaxia en absoluto. Según un análisis de datos del telescopio espacial James Webb, el HFLS3 es en realidad seis galaxias que sufren una colisión gigantesca y épica en los albores de los tiempos.

El estudio, realizado por el astrofísico Gareth Jones de la Universidad de Oxford, ha sido aceptado para su publicación en Astronomía y astrofísica.y está disponible en el servidor de preimpresión arXiv.

HFLS3 desconcertó a los científicos cuando lo encontraron en datos del Telescopio Espacial Herschel. Allí estaba él, sentado en el comienzo del Universo durante la Periodo de reionización, emitiendo estrellas a la asombrosa velocidad de unas 3.000 masas solares al año. La Vía Láctea, en comparación, produce hasta aproximadamente 8 masas solares de estrellas por año, a pesar de que se pensaba que los dos objetos tenían aproximadamente la misma masa.

Esto era difícil de explicar, porque no se pensaba que las galaxias fueran capaces de crecer tanto en una etapa tan temprana del Universo, ni de tener una tasa tan alta de formación de estrellas.

Pero las observaciones de Herschel y las observaciones posteriores del Hubble sugirieron que algo más estaba sucediendo, sugiriendo que tal vez había más de una galaxia dentro de ese resplandor distante.

Optimizado para observar los rincones más profundos del espacio-tiempo con la resolución más alta jamás vista, JWST permitió a los astrónomos observar HFLS3 con más detalle de lo que habíamos podido lograr anteriormente.

En septiembre de 2022, el instrumento de infrarrojo cercano NIRSpec de JWST realizó observaciones de la muestra de cielo donde se puede encontrar HFLS3, y Jones y su equipo analizaron con entusiasmo los datos. Y, una vez que procesaron los datos y analizaron la forma en que la luz se había deformado a medida que viajaba a través del Universo, se dieron cuenta de que había signos de seis galaxias distintas en su interior.

Descubrieron que en un volumen de espacio de sólo 36.000 años luz de diámetro, HFLS3 consta de tres pares de pequeñas galaxias atrapadas en una danza que las lleva hacia una colisión inevitable. Esa colisión habría ocurrido mil millones de años después de su observación; es un período de tiempo bastante corto para algo tan épico como una colisión galáctica.

Están tan cerca unos de otros que sus interacciones gravitacionales están agitando el material de formación estelar, provocando que se encienda con la formación estelar, lo que también explica la velocidad extremadamente alta a la que nacen nuevas estrellas. Y el descubrimiento ofrece una instantánea fascinante de cómo las galaxias interactuaron y crecieron durante el período conocido como el Amanecer Cósmico.

Esto requiere, dicen los investigadores, investigaciones más profundas, tanto sobre esta como sobre otras fuentes.

«En conjunto, nuestros resultados exigen una reinterpretación drástica del campo HFLS3». ellos escriben en su periódico.

«HFLS3 probablemente no sea un estallido estelar extremo, sino que representa uno de los grupos más densos de galaxias que interactúan entre sí en formación de estrellas en los primeros mil millones de años del Universo. Las observaciones recientes y en curso de alta resolución… ayudarán a caracterizar mejor este campo único».

La investigación fue aceptada Astronomía y astrofísica.y está disponible en arXiv.