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El telescopio espacial James Webb ha captado brillantes imágenes de 19 galaxias Galaxias espirales – y los millones de estrellas que llaman hogar – con un detalle sin precedentes que los astrónomos nunca antes habían visto.
La capacidad única de Webb para observar el universo en diferentes longitudes de onda infrarrojas, como el infrarrojo cercano y el infrarrojo medio, expone las estrellas, el gas y el polvo dentro de la compleja estructura de cada galaxia.
Los astrónomos así lo creen alrededor del 60% De todas las galaxias, éstas son galaxias espirales, y nuestro sistema solar se encuentra en uno de los brazos espirales de la Vía Láctea. Las observaciones de Webb podrían ayudar a los astrónomos a comprender mejor la formación de estrellas y la evolución de galaxias espirales como la nuestra.
Cuando se mira de frente, cada galaxia en las nuevas imágenes tiene brazos espirales cargados de estrellas. El centro de cada galaxia está marcado por cúmulos de estrellas antiguas o Agujeros negros supermasivos.
NASA, ESA, CSA, STScI, Janice Lee (STScI), Thomas Williams (Oxford), equipo PHANGS
El telescopio espacial James Webb capturó imágenes de 19 galaxias espirales utilizando luz infrarroja cercana y media.
Las observaciones se realizaron como parte de PHANGS, o Física de alta resolución en galaxias cercanas, proyecto. Más de 100 astrónomos de todo el mundo participan en el programa, que también analiza datos del Telescopio Espacial Hubble, el instrumento MUSE del Very Large Telescope del Observatorio Espacial Europeo y el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array en Chile.
Los datos de diferentes telescopios permiten a los astrónomos realizar observaciones en diferentes longitudes de onda de luz visible, ultravioleta y de radio. Agregar los conocimientos infrarrojos de Webb podría ayudar a abordar algunas de las lagunas en el seguimiento.
«Las nuevas imágenes de Webb son extraordinarias», dijo en un comunicado Janice Lee, miembro principal de PHANGS y científica del proyecto para Nuevas Misiones e Iniciativas Estratégicas en el Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial en Baltimore. «Es sorprendente incluso para los investigadores que han estudiado estas mismas galaxias durante décadas. Las burbujas y los filamentos se resuelven en las escalas más pequeñas jamás observadas y cuentan una historia sobre el ciclo de formación estelar».
Los astrónomos utilizaron una cámara web de infrarrojo cercano para observar millones de estrellas, que aparecen de un azul brillante, agrupadas en cúmulos y también distribuidas por los brazos de las 19 galaxias. Mientras tanto, el instrumento de infrarrojo medio de Webb resalta el polvo brillante que rodea las estrellas, así como las estrellas rojas aún en formación rodeadas de gas y polvo que ayudan a las estrellas a crecer.
«Aquí es donde podemos encontrar las estrellas más nuevas y masivas en las galaxias», dijo en un comunicado Eric Rozolovski, miembro central de PHANGS y profesor de física en la Universidad de Alberta en Edmonton.
NASA, ESA, CSA, STScI, Janice Lee (STScI), Thomas Williams (Oxford), equipo PHANGS
Esta imagen muestra observaciones de Webb (arriba a la izquierda) y Hubble (abajo a la derecha) de la galaxia NGC 4254.
Los brazos espirales prácticamente brillan con gas rojo anaranjado en las imágenes web. Las imágenes se utilizarán para ayudar a los astrónomos a determinar la distribución de gas y polvo en las galaxias espirales, así como cómo se alimentan las galaxias y se detiene la formación de estrellas.
«Estas estructuras tienden a seguir el mismo patrón en ciertas partes de las galaxias», dijo Rozolovsky. «Pensamos en ellas como ondas, y su espaciamiento nos dice mucho sobre cómo la galaxia distribuye el gas y el polvo».
Webb también capturó grandes vacíos esféricos en forma de concha entre el gas y el polvo galácticos, que probablemente fueron creados por explosiones estelares.
«Estos agujeros pueden haberse formado como resultado de la explosión de una o más estrellas, creando agujeros gigantes en el material interestelar», dijo en un comunicado Adam Leroy, miembro principal de PHANGS y profesor de astronomía en la Universidad Estatal de Ohio en Columbus.
Los astrónomos creen que las galaxias se forman de adentro hacia afuera. La formación de estrellas comienza en el centro de la galaxia antes de extenderse a través de los brazos en espiral. Esto significa que la distancia de una estrella al núcleo galáctico es proporcional a su edad, por lo que es probable que las estrellas más jóvenes estén más lejos del núcleo galáctico. Los cúmulos de estrellas azules cerca de los centros de cada galaxia indican estrellas más antiguas.
Mientras tanto, algunas galaxias tienen protuberancias de color rojo rosado cerca de sus centros.
«Esta es una señal clara de que puede haber un agujero negro supermasivo activo», dijo en un comunicado Eva Scheiner, miembro principal de PHANGS y científica del Instituto Max Planck de Astronomía en Heidelberg, Alemania. “O los cúmulos de estrellas hacia el centro son tan brillantes que saturan esa zona de la imagen”.
Según Leroy, los científicos están muy entusiasmados por estudiar la enorme cantidad de estrellas reveladas por las nuevas imágenes de Webb.
«Las estrellas pueden vivir miles de millones o billones de años», dijo Leroy. «Al catalogar con precisión todos los tipos de estrellas, podemos construir una visión más confiable y completa de sus ciclos de vida».
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