Los astrónomos han observado una galaxia que repentinamente dejó de formar nuevas estrellas hace más de 13 mil millones de años.
Utilizando el telescopio espacial James Webb, un equipo internacional de astrónomos dirigido por la Universidad de Cambridge ha descubierto una galaxia "muerta" cuando el universo tenía sólo 700 millones de años, la galaxia más antigua jamás observada.
Esta galaxia parece haber vivido rápido y muerto joven:la formación de estrellas ocurrió rápidamente y se detuvo casi con la misma rapidez, lo cual es inesperado en una etapa tan temprana de la evolución del universo. Sin embargo, no está claro si el estado "apagado" de esta galaxia es temporal o permanente, y qué causó que dejara de formar nuevas estrellas.
Los resultados, publicados en la revista Nature , podría ser importante para ayudar a los astrónomos a comprender cómo y por qué las galaxias dejan de formar nuevas estrellas, y si los factores que afectan la formación de estrellas han cambiado a lo largo de miles de millones de años.
"Los primeros cientos de millones de años del universo fueron una fase muy activa, con muchas nubes de gas colapsando para formar nuevas estrellas", dijo Tobias Looser del Instituto Kavli de Cosmología, primer autor del artículo. "Las galaxias necesitan un rico suministro de gas para formar nuevas estrellas, y el universo primitivo era como un buffet libre."
"Sólo más tarde en el universo empezamos a ver que las galaxias dejan de formar estrellas, ya sea debido a un agujero negro o a otra cosa", dijo el coautor Dr. Francesco D'Eugenio, también del Instituto Kavli de Cosmología. P>
Los astrónomos creen que la formación de estrellas puede ralentizarse o detenerse por diferentes factores, todos los cuales privarán a una galaxia del gas que necesita para formar nuevas estrellas. Los factores internos, como un agujero negro supermasivo o la retroalimentación de la formación estelar, pueden expulsar gas de la galaxia, provocando que la formación estelar se detenga rápidamente. Alternativamente, el gas puede consumirse muy rápidamente durante la formación de estrellas, sin ser reabastecido rápidamente por gas fresco de los alrededores de la galaxia, lo que resulta en la hambruna de la galaxia.
"No estamos seguros de si alguno de esos escenarios puede explicar lo que hemos visto ahora con Webb", dijo el profesor Roberto Maiolino, coautor del estudio.
"Hasta ahora, para comprender el universo primitivo, hemos utilizado modelos basados en el universo moderno. Pero ahora que podemos mirar mucho más atrás en el tiempo y observar que la formación estelar se extinguió tan rápidamente en esta galaxia, los modelos basados en Es posible que sea necesario revisar la información sobre el universo moderno."
Utilizando datos de JADES (JWST Advanced Deep Extragalactic Survey), los astrónomos determinaron que esta galaxia experimentó un corto e intenso período de formación estelar durante un período de entre 30 y 90 millones de años. Pero entre 10 y 20 millones de años antes del momento en que se observó con Webb, la formación estelar se detuvo repentinamente.
"Todo parece suceder más rápido y más dramáticamente en el universo temprano, y eso podría incluir galaxias que pasan de una fase de formación estelar a una fase inactiva o apagada", dijo Looser.
Los astrónomos han observado anteriormente galaxias muertas en el universo primitivo, pero esta galaxia es la más antigua hasta el momento:apenas 700 millones de años después del Big Bang, hace más de 13 mil millones de años. Esta observación es una de las más profundas realizadas hasta ahora con Webb.
Además de ser la más antigua, esta galaxia también tiene una masa relativamente baja, aproximadamente la misma que la Pequeña Nube de Magallanes (SMC), una galaxia enana cercana a la Vía Láctea, aunque la SMC todavía está formando nuevas estrellas. Otras galaxias apagadas en el universo primitivo han sido mucho más masivas, pero la sensibilidad mejorada de Webb permite observar y analizar galaxias más pequeñas y más débiles.
Los astrónomos dicen que, aunque parece muerta en el momento de la observación, es posible que en los aproximadamente 13 mil millones de años transcurridos desde entonces, esta galaxia haya vuelto a la vida y haya comenzado a formar nuevas estrellas nuevamente.
"Estamos buscando otras galaxias como ésta en el universo temprano, lo que nos ayudará a establecer algunas limitaciones sobre cómo y por qué las galaxias dejan de formar nuevas estrellas", dijo D'Eugenio. "Podría darse el caso de que las galaxias en el universo primitivo 'mueran' y luego vuelvan a la vida; necesitaremos más observaciones para ayudarnos a descubrirlo".
Más información: Una galaxia recientemente apagada 700 millones de años después del Big Bang, Naturaleza (2024). DOI:10.1038/s41586-024-07227-0
Información de la revista: Naturaleza
Proporcionado por la Universidad de Cambridge
