Muestra el Telescopio Espacial James Webb la estructura interior de 19 galaxias cercanas

El Telescopio Espacial James Webb de la Administración Nacional de Aeronáutica y el Espacio (NASA, por sus siglas en inglés), dio a conocer nuevas imágenes de 19 galaxias espirales y su estructura, lo que muestra brazos claramente definidos, repletos de estrellas, centros donde puede haber viejos cúmulos de estrellas y agujeros negros supermasivos activos.

El James Webb utilizó dos cámaras que mostraron escenas muy detalladas de galaxias cercanas en una combinación de luz infrarroja cercana y media. Las imágenes recién publicadas son parte de un gran proyecto del programa Física de Alta Resolución Angular en Galaxias Cercanas (PHANGS, por sus siglas en inglés), que cuenta con apoyo de más de 150 astrónomos en todo el mundo, entre ellos la investigadora Aida Nava de Wofford, del Instituto de Astronomía (IA) de la UNAM.

“Con estos datos se podrá aprender de los cúmulos y asociaciones de estrellas, así como obtener información de todo lo que hay entre las estrellas (gas y polvo); además de estudiar su interacción”, mencionó Nava de Wofford, quien codirige al equipo que estudia y cataloga los cúmulos y asociaciones estelares junto con Médéric Boquien, de la Universidad de Côte d’Azur en Francia. Ese grupo de trabajo de PHANGS está encargado de determinar las propiedades de un total de 74 galaxias.

Los modelos utilizados para determinar dichas propiedades fueron desarrollados por Gustavo Bruzual Alfonzo, investigador del Instituto de Radioastronomía y Astrofísica (IRyA) de la UNAM, y su colaborador, Stéphane Charlot, del Instituto de Astrofísica de París.

“Una de las cosas que esperamos en la comunidad es entender mejor el ciclo de vida de las estrellas y poblaciones estelares y cómo éstas afectan al medio circundante, lo cual es una parte esencial del poder contestar las preguntas: de dónde venimos y porqué estamos aquí”, expuso Nava de Wofford.

Antes de que Webb tomara estas imágenes, PHANGS ya había compilado una inmensa cantidad de datos del Telescopio Espacial Hubble de la NASA, el Explorador Espectroscópico de Unidades Múltiples (MUSE) del Very Large Telescope y el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, donde se incluyen observaciones en luz ultravioleta, visible y de radio. Las contribuciones de Webb en el infrarrojo cercano y medio han proporcionado varias piezas nuevas del rompecabezas.

“El James Webb es un telescopio infrarrojo, lo que permite ver cosas que con la luz visible no se puede, ya que hay mucho polvo entre las estrellas y eso bloquea la luz que llega, pero con la luz infrarroja se penetra el polvo. Podemos ver lo que hay detrás de ese polvo”, agregó Nava de Wofford.

Por su parte, la científica de proyectos de iniciativas estratégicas en el Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial de Baltimore, Janice Lee, mencionó que las imágenes son alucinantes incluso para los investigadores que han estudiado estas mismas galaxias durante décadas. “Las burbujas y los filamentos se resuelven hasta las escalas más pequeñas jamás observadas y cuentan una historia sobre el ciclo de formación estelar”, señaló.

¿Qué se observa?

Los datos del instrumento de infrarrojo medio del telescopio resaltan el polvo brillante y muestran dónde existe alrededor y entre las estrellas. También destacan estrellas que aún no se han formado completamente: todavía están encerradas en el gas y el polvo que alimentan su crecimiento, como semillas de color rojo brillante en las puntas de picos polvorientos. “Aquí es donde podemos encontrar las estrellas más nuevas y masivas de las galaxias”, dijo el profesor de Física de la Universidad de Alberta en Edmonton, Canadá, Erik Rosolowsky.

Asimismo, se pueden observar grandes capas esféricas en el gas y el polvo. “Estos agujeros pueden haber sido creados por una o más estrellas que explotaron, creando agujeros gigantes en el material interestelar”, explicó el profesor de Astronomía en la Universidad Estatal de Ohio en Columbus, Adam Leroy.

El estudio de estas galaxias permitirá conocer el ciclo de vida de estrellas en galaxias de entornos diferentes: “Las galaxias tienen claves que nos pueden ayudar a responder de dónde venimos y porqué estamos aquí, literalmente somos polvo de estrellas porque todos los elementos químicos que nos componen en algún momento fueron producidos por una estrella”, añadió Nava de Wofford.

En cuanto al interior, la evidencia muestra que las galaxias crecen de adentro hacia afuera: la formación de estrellas comienza en los núcleos de las galaxias y se extiende a lo largo de sus brazos, alejándose en espiral del centro. Cuanto más lejos está una estrella del núcleo de la galaxia, mayores probabilidades hay de que sea más joven. Por el contrario, las áreas cercanas a los núcleos que parecen iluminadas por un foco azul son poblaciones de estrellas más antiguas.

Además de difundir estas imágenes, el equipo PHANGS también publicó el catálogo más grande hasta la fecha de aproximadamente 100 mil cúmulos estelares. “La cantidad de análisis que se puede hacer con estas imágenes es mucho mayor que cualquier cosa que nuestro equipo pudiera realizar”, enfatizó Rosolowsky.

La muestra total de galaxias observadas con los Telescopios Espaciales Hubble y Webb, como parte de PHANGS, sumará 74 galaxias espirales.

Enlace al artículo: https://webbtelescope.org/contents/news-releases/2024/news-2024-105