astronomía, Big Bang, Gran Rueda, James Webb
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| La Gran Rueda junto a algunas de sus vecinas. Weichen Wang et al. (2025) |
17 marzo 2025.- Observaciones profundas del Telescopio Espacial James Webb (JWST) han revelado una galaxia excepcionalmente grande en el universo primitivo. Se trata de un gigante cósmico cuya luz ha viajado más de 12.000 millones de años para llegar hasta nosotros. La hemos bautizado como la Gran Rueda, y nuestros hallazgos se han publicado hoy en Nature Astronomy .
Esta gigantesca galaxia de disco existió durante los primeros dos mil millones de años tras el Big Bang, lo que significa que se formó cuando el universo tenía tan solo el 15 % de su edad actual. Desafía lo que sabemos sobre la formación de las galaxias.
¿Qué es una galaxia de disco?
Imagínese una galaxia como nuestra Vía Láctea : una estructura plana y giratoria formada por estrellas, gas y polvo, a menudo rodeada por un extenso halo de materia oscura invisible
Las galaxias de disco suelen tener brazos espirales nítidos que se extienden desde una densa región central. Nuestra Vía Láctea es una galaxia de disco, caracterizada por hermosos brazos espirales que rodean su centro.
Una impresión artística de la Vía Láctea que muestra las estructuras espirales polvorientas similares a la Gran Rueda.El estudio de las galaxias de disco, como la Vía Láctea y la recién descubierta Gran Rueda, nos ayuda a descubrir cómo se forman , crecen y evolucionan las galaxias a lo largo de miles de millones de años.
Estos estudios son especialmente significativos, ya que comprender galaxias similares a la nuestra puede proporcionar conocimientos más profundos sobre la historia cósmica de nuestro hogar galáctico.
Una sorpresa gigante
Anteriormente pensábamos que los discos de galaxias se forman gradualmente durante un largo período: ya sea a través del gas que fluye suavemente hacia las galaxias desde el espacio circundante o mediante la fusión con galaxias más pequeñas.
Normalmente, las fusiones rápidas entre galaxias alterarían las delicadas estructuras espirales, transformándolas en formas más caóticas. Sin embargo, la Rueda de la Fortuna logró crecer rápidamente hasta alcanzar un tamaño sorprendentemente grande sin perder su distintiva forma espiral. Esto desafía las ideas arraigadas sobre el crecimiento de las galaxias gigantes.
Nuestras detalladas observaciones del JWST muestran que la Rueda Grande es comparable en tamaño y velocidad de rotación a las galaxias "superespirales" más grandes del universo actual. Es tres veces más grande que las galaxias comparables de esa época y es una de las galaxias más masivas observadas en el cosmos primitivo.
De hecho, su velocidad de rotación la sitúa entre las galaxias que se encuentran en el extremo superior de lo que se denomina la relación Tully-Fisher , un vínculo bien conocido entre la masa estelar de una galaxia y la velocidad a la que gira.
Sorprendentemente, a pesar de su tamaño inusual, la Gran Rueda está creciendo activamente a un ritmo similar al de otras galaxias de la misma edad cósmica.
Parte del espacio inusualmente concurrida
Lo que hace que esto sea aún más fascinante es el entorno en el que se formó la Gran Rueda.
Se encuentra en una región del espacio inusualmente densa, donde las galaxias están muy juntas, con una densidad diez veces mayor que la de las zonas típicas del universo. Este entorno denso probablemente proporcionó las condiciones ideales para que la galaxia creciera rápidamente. Probablemente experimentó fusiones lo suficientemente suaves como para permitirle mantener su forma de disco espiral.
Además, el gas que fluye hacia la galaxia debió estar bien alineado con su rotación, lo que permitió que el disco creciera rápidamente sin interrupciones. Una combinación perfecta.
Una ilustración de cómo se forma y evoluciona una galaxia espiral masiva a lo largo de miles de millones de años. Esta trayectoria evolutiva es similar a la de galaxias reales como Andrómeda, nuestra vecina espiral más cercana, que también desarrolló brazos espirales distintivos similares a la Rueda de la Fortuna.Un hallazgo afortunado
Descubrir una galaxia como la Gran Rueda era increíblemente improbable. Teníamos menos del 2 % de probabilidad de encontrarla en nuestro estudio, según los modelos actuales de formación de galaxias.
Así que nuestro hallazgo fue afortunado, probablemente porque lo observamos dentro de una región excepcionalmente densa, bastante diferente de los entornos cósmicos típicos.
Además de su misteriosa formación, el destino final de la Gran Rueda es otra incógnita. Dado el denso entorno, futuras fusiones podrían alterar significativamente su estructura, transformándola potencialmente en una galaxia comparable en masa a las más grandes observadas en cúmulos cercanos, como Virgo.
El descubrimiento de la Gran Rueda ha revelado otro misterio del universo primitivo, mostrando que nuestros modelos actuales de evolución de las galaxias aún necesitan perfeccionarse.
Con más observaciones y descubrimientos de galaxias masivas y tempranas como la Gran Rueda, los astrónomos podrán desvelar más secretos sobre cómo el universo construyó las estructuras que vemos hoy.
Fuente: Wang, W., Cantalupo, S., Pensabene, A. et al. A giant disk galaxy two billion years after the Big Bang. Nat Astron (2025). https://doi.org/10.1038/s41550-025-02500-2
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