Descubren una barra estelar perfectamente formada en una galaxia primitiva

Un equipo de investigación del Observatorio Astronómico Nacional de Japón (OANJ) y la Universidad de Nagoya han descubierto que un conjunto estelar  de hace 11 000 millones de años tiene una forma parecida a las galaxias en espiral actuales.

En concreto, el estudio, publicado en la revista Nature, indica que el cuerpo celeste J0107, con una tasa de formación de estrellas 300 veces superior a la Vía Láctea, tiene una estructura en forma de barra pese a pertenecer a una época primitiva en el cosmos. Antes los científicos creían que estos conjuntos antiguos se formaban mediante colisiones o fusiones violentas. Ahora, con J0107 es la primera que se ve una galaxia originada por una barra galáctica.

A través del conjunto de telescopios ALMA, los científicos revelaron que su estructura se parecía mucho a galaxias actuales, tanto en su forma como en su movimiento interno. No obstante, la proporción de este compuesto era muy diferente.

El cuerpo celeste J0107 poseía una proporción de gas en su barra estelar del 50 % de la masa total, frente al 10 % de que tienen actualmente las galaxias modernas.

Distribución de gas estelar y molecular de J0107. Imagen: NASA, ALMA.

Según cuenta el autor principal del estudio y miembro del OANJ, Shuo Huang, a SINC, “es poco probable que J0107 fuera el ancestro de sistemas similares a la Vía Láctea, porque ya era más de diez veces más masiva hace 11 .000 millones de años”. En cuanto a su forma, sí que sería posible, aduce, aunque su estructura debería haber quedado a salvo de “una fusión con otra galaxia grande”.

Flujo de gas en el interior de la barra estelar

Esta investigación es pionera en la observación directa de una barra estelar antigua capaz de canalizar el gas hacia el centro y provocar una gran formación de estrellas sin necesidad de colisiones. Los datos muestran que J0107 agita el disco —remueve el gas de su interior — de forma que genera un flujo de gas rápidamente en un radio de 20 000 años luz y lo envía hacia su centro. Esto es lo que provoca que se generen tantas estrellas.

Huang explica que el gas experimenta un choque en la barra y pierde su velocidad, lo que hace que fluya hacia el centro de la galaxia debido a la fuerza de la gravedad. Este disco posee un diámetro de 120 000 años luz, que es el doble del tamaño de lo que se puede ver de la galaxia, y se mueve en la misma dirección que todo el conjunto celeste, advierte el investigador.

En este sentido, los científicos creen que ese gas llegó en forma de espiral desde la red cósmica, una red gigantesca de gas y material que conecta las galaxias en el universo.

Un cambio de paradigma

Hasta hace poco, la forma y el proceso físico que impulsaba la formación estelar pasaban totalmente desapercibidos. Según expresa el autor de esta investigación a SINC, “la mayoría de los modelos teóricos habían tenido dificultades para reproducir una barra tan bien definida en una galaxia con disco rico en gas”.

Por ello, si esta conclusión se aplicara a otras galaxias del universo temprano, “quizá debamos replantearnos cómo se forman las estructuras en barra de los cuerpos estelares”, concluye.

El descubrimiento de J0107 en 2014 y los nuevos hallazgos servirán para investigar la evolución de otras galaxias con barras estelares, además de proporcionar información sobre otros conjuntos masivos del universo primitivo.