Grazas ao telescopio espacial James Webb, un equipo de astrónomos e astrónomas dirixido desde a Universidade de Cambridge (Reino Unido) descubriu unha galaxia ‘morta’ cando o universo tiña só 700 millóns de anos, a máis antiga deste tipo xamais observada. Trátase dunha das observacións máis profundas realizadas ata o de agora polo Webb, concretamente co seu instrumento NIRSpec.
Esta galaxia, chamada JADES-GS-z7-01-Q, parece que viviu rápido e morreu nova: a formación estelar produciuse rapidamente e detívose case coa mesma rapidez hai máis de 13000 millóns de anos, algo inesperado para unha época tan temperá da evolución do universo (cunha idade estimada duns 13800 millóns de anos).
Con todo, non está claro se o estado “apagado” desta galaxia é temporal ou permanente, nin cal foi a causa de que deixase de formar novas estrelas.
Os resultados, publicados na revista Nature, poderían ser importantes para axudar a comprender como e por que as galaxias deixan de formar novas estrelas, e se os factores que afectan á formación estelar mudaron ao longo de miles de millóns de anos.
“Os primeiros centos de millóns de anos do universo foron unha fase moi activa, na que moitas nubes de gas colapsaban para formar novas estrelas”, explica o primeiro autor, Tobias Looser, do Instituto Kavli de Cosmoloxía en Cambridge, quen apunta: “As galaxias necesitan unha rica subministración de gas para formar novas estrelas, e o universo primitivo era como un bufete libre”.
Outro dos autores de Kavli, Francesco D’Eugenio, engade: “Só máis tarde no universo empezamos a ver que as galaxias deixan de formar estrelas, xa sexa debido a un buraco negro ou a outra cousa”.
‘Ladróns’ de gas formador de estrelas
Os astrónomos cren que a formación estelar pode retardarse ou deterse por distintos factores, todos os cales privarán a unha galaxia do gas que necesita para formar novas estrelas. Factores internos, como un buraco negro supermasivo ou a retroalimentación da formación estelar, poden empuxar a este gas fóra da galaxia, facendo que a formación estelar se deteña rapidamente.
Por outra banda, a creación e crecemento de estrelas pode consumir o gas a gran velocidade, sen que o gas fresco dos arredores da galaxia o repoña con rapidez, provocando a inanición da galaxia.
“Non estamos seguros de que ningunha destas hipóteses poida explicar o que observamos agora con Webb”, afirma o coautor Roberto Maiolino de Kavli. “Ata a data –continúa–, para entender o universo primitivo, utilizamos modelos baseados no universo moderno. Pero agora que podemos ver moito máis atrás no tempo, e observar que a formación estelar se apagou tan rapidamente nesta galaxia, poida que sexa necesario revisar os modelos baseados no universo moderno”.
Cartografado JADES
Utilizando datos da sondaxe ou cartografado JADES (JWST Advanced Deep Extragalactic Survey), os autores determinaron que esta galaxia experimentou un curto e intenso período de formación estelar entre 30 e 90 millóns de anos. Pero entre 10 e 20 millóns de anos antes do momento en que foi observada con Webb, a formación estelar detívose repentinamente.
“Todo parece suceder máis rápida e dramaticamente no universo primitivo, e iso podería incluír ás galaxias que pasan dunha fase de formación estelar a outra inactiva ou apagada“, apunta Looser.
Ademais de ser a galaxia ‘morta’ máis antiga, tamén ten unha masa relativamente baixa: aproximadamente a mesma que a Pequena Nube de Magallanes (SMC), unha galaxia anana próxima á Vía Láctea, aínda que SMC aínda está a formar novas estrelas. Outras galaxias apagadas do universo primitivo foron moito máis masivas, pero a maior sensibilidade de Webb permite observar e analizar galaxias máis pequenas e débiles.
Os astrónomos afirman que, aínda que parece morta no momento da observación, é posible que nos aproximadamente 13000 millóns de anos transcorridos desde entón volvese á vida e comezado a formar novas estrelas outra vez.
“Estamos a buscar outras galaxias como esta no universo primitivo, o que nos axudará a determinar como e por que as galaxias deixan de formar novas estrelas”, adianta D’Eugenio, “e podería darse o caso de que as galaxias do universo cedo ‘morran’ e logo volvan á vida, pero necesitaremos máis observacións para pescudalo”.
Participación española
Neste estudo participaron investigadores do Centro de Astrobioloxía (CAB, centro mixto do CSIC e o INTA), que traballaron no cartografado JADES, o comisionado en órbita do Webb e na explotación científica dos seus datos.
Un dos autores do CAB, Bruno Rodríguez do Pino, resume: “Este descubrimento indica que a formación de estrelas nas primeiras galaxias do universo puido non ser un proceso continuo, senón unha sucesión de períodos ‘apagados’ entre outros de formación estelar intensa. Ademais, non está claro se o ‘apagado’ desta galaxia é temporal ou permanente, xa que a súa formación estelar se podería reactivar no futuro”.
