Webb revela la arquitectura asombrosa en el interior de 19 galaxias

Si mezclamos estrellas, gas y polvo en una misma galaxia seguro que obtendremos un resultado sorprendente... pero ¿qué pasaría? La respuesta la tienen unos investigadores de la NASA que con la ayuda del telescopio espacial James Webb están observando por primera vez la formación estelar, el gas y el polvo en galaxias cercanas con una resolución sin precedentes en longitudes de ondas infrarrojas. 

Los datos han hecho posible una primera recopilación de 21 trabajos de investigación que aportan nuevos conocimientos sobre cómo algunos de los procesos a menor escala de nuestro universo, como los inicios de la formación estelar, influyen en la evolución de los objetos más grandes de nuestro cosmos: las galaxias. 

Una muestra de 19 galaxias espirales  

Imagen de NGC 1433, una galaxia espiral barrada con un núcleo especialmente brillante rodeado de anillos dobles de formación estelar. Las observaciones revelan burbujas cavernosas de gas donde las estrellas en formación han liberado energía. Créditos: NASA, ESA, CSA y J. Lee (NOIRLab).

El mayor sondeo de galaxias cercanas en el primer año de operaciones científicas de Webb está siendo llevado a cabo por la colaboración Physics at High Angular resolution in Nearby Galaxies (PHANGS),´del Observatorio Europeo Austral (ESO), en la que participan más de 100 investigadores de todo el mundo. Las observaciones de Webb están dirigidas por Janice Lee, científica jefe del Observatorio Gemini en el NOIRLab de la National Science Foundation y astrónoma afiliada a la Universidad de Arizona en Tucson. 

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El equipo está estudiando una muestra diversa de 19 galaxias espirales y, en los primeros meses de operaciones científicas de Webb, se han realizado observaciones de cinco de esos objetivos: M74, NGC 7496, IC 5332, NGC 1365 y NGC 1433. Los resultados ya están asombrando a los astrónomos. 

Las imágenes del instrumento MIRI (Mid-Infrared Instrument) del telescopio Webb revelan la presencia de una red de características muy estructuradas en el interior de estas galaxias: cavidades brillantes de polvo y enormes burbujas cavernosas de gas que recubren los brazos espirales. En algunas regiones de las galaxias cercanas observadas, esta red parece construida a partir de conchas y burbujas individuales superpuestas en las que las estrellas jóvenes están liberando energía.  

Años de observación de estas galaxias  

"El equipo de PHANGS lleva años observando estas galaxias en longitudes de onda ópticas, de radio y ultraviolentas con el telescopio espacial Hubble de la NASA, el Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array y el Explorador Espectroscópico MultiUnidad del Very Large Telescope (VLT) de ESO", cuenta Adam Leroy, de la Universidad Estatal de Ohio. "Pero las etapas más tempranas del ciclo de vida de una estrella han permanecido fuera de la vista porque el proceso está envuelto en nubes de gas y polvo". Las potentes capacidades infrarrojas de Webb pueden atravesar el polvo para conectar las piezas que faltan del rompecabezas. 

En esta imagen MIRI de la galaxia NGC 1365, los cúmulos de polvo y gas del medio interestelar han absorbido la luz de las estrellas en formación y la han emitido de nuevo como luz infrarroja. Créditos: NASA, ESA, CSA y J. Lee (NOIRLab).

El equipo de PHANGS trabajará para crear y publicar conjuntos de datos que alineen los datos de Webb con cada uno de los conjuntos de datos complementarios obtenidos previamente de los otros observatorios, para ayudar a acelerar el descubrimiento por parte de la comunidad astronómica en general. 

"Gracias a la resolución del telescopio, por primera vez podemos realizar un censo completo de la formación estelar, y hacer inventarios de las estructuras de burbujas del medio interestelar en galaxias cercanas más allá del Grupo Local", dijo Janice Lee, científica jefe del Observatorio Gemini en el NOIRLab. "Ese censo nos ayudará a comprender cómo la formación estelar y su retroalimentación se imprimen en el medio interestelar, para luego dar lugar a la siguiente generación de estrellas, o cómo en realidad impide que se forme la siguiente generación de estrellas". 

Los resultados iniciales del equipo, compuestos por 21 estudios individuales, se publicaron recientemente en un número especial de The Astrophysical Journal Letters.