Astrónomos que utilizan el telescopio espacial James Webb han realizado un descubrimiento inesperado en una galaxia situada a una distancia y una antigüedad extremas: no presenta rotación alguna.

Ben Forrest, científico investigador del Departamento de Física y Astronomía de la Universidad de California en Davis y primer autor del artículo publicado en Nature Astronomy, explicó que esa característica solo se había observado hasta ahora en las galaxias maduras más masivas y cercanas a nosotros en el espacio y en el tiempo.

Esta en concreto no mostró ninguna evidencia de rotación, lo cual fue sorprendente y muy interesante, declaró Forrest. Según las teorías actuales, cuando se formaron las primeras galaxias el momento angular del gas que fluía hacia su interior y la influencia de la gravedad las pusieron en giro.

A lo largo de muchos miles de millones de años, algunas galaxias —sobre todo las que residen en cúmulos— se fusionaron entre sí múltiples veces y sus rotaciones combinadas se sumaron o se cancelaron parcialmente, razón por la cual ciertas galaxias cercanas a la Tierra (y por tanto relativamente recientes) pueden mostrar muy poca rotación global pero un gran movimiento aleatorio de sus estrellas.

Este proceso, en principio, exige un lapso de tiempo descomunal, de modo que resulta sorprendente que la galaxia XMM-VID1-2075 hubiera alcanzado ese estado cuando el universo no llegaba a los 2.000 millones de años de edad.

Forrest y sus colegas del proyecto MAGAZ3NE (Massive Ancient Galaxies at z>3 NEar-Infrared) ya habían observado previamente esta galaxia con el observatorio W. M. Keck en Hawái. Las observaciones anteriores de MAGAZ3NE habían confirmado que se trataba de una de las galaxias más masivas del universo temprano, con varias veces más estrellas que nuestra Vía Láctea, y también confirmaron que ya no formaba nuevas estrellas, lo que la convertía en un objetivo muy atractivo para observaciones de seguimiento, señaló Forrest.

Con el fin de examinar más de cerca XMM-VID1-2075 y otras dos galaxias de edad similar, el equipo recurrió al telescopio espacial James Webb para medir el movimiento relativo del material en su interior. Este tipo de trabajo se ha hecho mucho con galaxias cercanas porque son más próximas y más grandes y se pueden realizar estos estudios desde tierra, pero resulta muy difícil hacerlo con galaxias de alto desplazamiento al rojo porque en el cielo parecen mucho más pequeñas, comentó Forrest, quien añadió que el James Webb está realmente empujando la frontera para este tipo de estudios.

De las tres galaxias que integraron la muestra, una rota con claridad, otra presenta un comportamiento bastante desordenado y la tercera carece de rotación pero alberga una gran cantidad de movimiento aleatorio, algo que, en palabras de Forrest, es consistente con algunas de las galaxias más masivas del universo local, pero fue un tanto sorprendente encontrarlo tan temprano.

¿Cómo pudo convertirse esta galaxia en una rotadora lenta en menos de 2.000 millones de años? Una posibilidad es que no sea el resultado de múltiples fusiones, sino de una única colisión entre dos galaxias que giraban prácticamente en direcciones opuestas. Las observaciones del equipo respaldan esta idea: En esta galaxia en concreto vemos un gran exceso de luz en un lateral, lo que sugiere que algún otro objeto ha entrado en interacción con el sistema y potencialmente está modificando su dinámica, explicó Forrest.

Los astrónomos continúan buscando otros objetos similares en el universo primitivo para cotejar sus observaciones con simulaciones y poner a prueba las teorías de formación galáctica. Hay algunas simulaciones que predicen que existirá un número muy reducido de estas galaxias no rotatorias en el universo muy temprano, pero se espera que sean bastante escasas —afirmó Forrest—. Esta es una manera de comprobar esas simulaciones y de determinar realmente cómo de comunes son, lo que a su vez nos puede dar información sobre si nuestras teorías acerca de esta evolución son correctas.