Un equipo internacional de astrónomos ha hecho un descubrimiento significativo utilizando el Telescopio Espacial James Webb (JWST), identificando una nueva galaxia espiral de diseño grandioso denominada Zhúlóng. Este hallazgo se enmarca dentro del proyecto de investigación conocido como el estudio PANORAMIC, y se considera la galaxia espiral más distante conocida hasta el momento. La investigación fue publicada el 17 de diciembre en el servidor de preprints arXiv.
Las galaxias espirales de diseño grandioso se caracterizan por sus prominentes y bien definidas brazos, que emergen de un núcleo claro. Se cree que estos brazos son regiones de alta densidad que inducen la formación de estrellas al comprimir el material entrante en esas áreas. Aún se desconoce el momento y el proceso exacto de la aparición de estas galaxias espirales en el universo temprano, y su descubrimiento es especialmente raro en altos desplazamientos al rojo. Hasta la fecha, solo se han encontrado unas pocas galaxias espirales individuales con un desplazamiento al rojo superior a 3.0.
Características de la Galaxia Zhúlóng
El descubrimiento de Zhúlóng fue liderado por Mengyuan Xiao de la Universidad de Ginebra, en Suiza. La galaxia fue hallada de manera incidental en el campo de estudio identificado como j100024p0208 en la reciente liberación de datos del estudio PANORAMIC del JWST, un programa de imágenes extragalácticas de NIRCam.
Zhúlóng fue identificado con un desplazamiento fotométrico de aproximadamente 5.2, lo que indica que su masa es comparable a la de la Vía Láctea. Este dato es notable, ya que sugiere que se formó dentro de un mil millones de años después del Big Bang, un periodo en el que se esperaba que las galaxias fueran menos desarrolladas. La galaxia presenta un bulbo clásico y un amplio disco estelar visto de frente, con brazos espirales que se extienden a lo largo de 62,000 años luz.
El análisis de la distribución de energía espectral (SED) indica que Zhúlóng tiene un núcleo similar a un sistema quiescente y un disco estelar en formación. A pesar de que el disco continúa formando estrellas, la tasa general de formación estelar de Zhúlóng es relativamente baja, alcanzando un nivel de 66 masas solares por año. Además, se ha calculado que la eficiencia en la conversión de baryones en estrellas es de aproximadamente 0.3, un valor que supera en 1.5 veces a las galaxias más eficientes de épocas posteriores.
Los resultados sugieren que Zhúlóng estuvo formando estrellas de manera muy eficaz y se encuentra en una fase de transformación, pasando de un estado de formación estelar a uno quiescente. Los autores del estudio concluyen que Zhúlóng, al ser la galaxia espiral más distante descubierta hasta la fecha, plantea la posibilidad de que las galaxias maduras emergieran mucho antes de lo previsto en el primer milenio después del Big Bang.
Más información: Mengyuan Xiao et al., PANORAMIC: Discovery of an Ultra-Massive Grand-Design Spiral Galaxy at $z\sim5.2$, arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2412.13264
