Esta galaxia ha permanecido inalterada 7.000 millones de años

Astrónomos han confirmado una galaxia que permaneció prácticamente inalterada alrededor de 7.000 millones de años: un auténtico fósil cósmico que permite estudiar la formación de las primeras galaxias.

Mediante observaciones de ultraalta resolución con el Gran Telescopio Binocular de Arizona, un equipo liderado por el Instituto Nacional de Astrofísica de Italia (INAF) ha observado la galaxia reliquia más distante jamás descubierta. Se llama Kids J0842+0059 y es la primera galaxia fósil masiva confirmada fuera del universo local mediante observaciones espectroscópicas e imágenes de alta resolución.

Los resultados se publican en la edición de julio de la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

GALAXIA PRESERVADA

"Hemos descubierto una galaxia perfectamente preservada durante miles de millones de años, un verdadero hallazgo arqueológico que nos revela cómo surgieron las primeras galaxias y nos ayuda a comprender cómo ha evolucionado el universo hasta nuestros días", explica en un comunicado Crescenzo Tortora, investigador del INAF y primer autor del trabajo. "Las galaxias fósiles son como los dinosaurios del universo: estudiarlas nos permite comprender en qué condiciones ambientales se formaron y cómo evolucionaron las galaxias más masivas que vemos hoy".

La galaxia, que observamos tal como era hace unos 3.000 millones de años, se identificó inicialmente en 2018 dentro del proyecto Kids (Kilo Degree Survey), un sondeo público del Observatorio Europeo Austral (ESO) realizado por el telescopio italiano VST (VLT Survey Telescope), ubicado en el Observatorio Paranal de Chile. Las imágenes de Kids proporcionaron una estimación de la masa y el tamaño de la galaxia, cuyas propiedades se caracterizaron con mayor precisión mediante observaciones con el instrumento X-Shooter, instalado en el Very Large Telescope de ESO, también en Chile.

Todas sus características parecían indicar que se trataba de una galaxia fósil: desde su masa estelar, equivalente a unos cien mil millones de masas solares, hasta su formación estelar, ausente durante la mayor parte de su vida, y sus dimensiones, más compactas que las de galaxias con la misma masa estelar.

Sin embargo, persistían algunas incertidumbres sobre el tamaño y la estructura de la galaxia. Para confirmar la compacidad de la galaxia, fueron cruciales las nuevas observaciones realizadas con el Gran Telescopio Binocular (LBT), capaz de obtener imágenes mucho más nítidas gracias al sistema de óptica adaptativa Soul, que compensa en tiempo real los efectos de la turbulencia atmosférica.

Las observaciones de la galaxia Kids J0842+0059, obtenidas con el LBT, presentan un grado de detalle diez veces mayor que los datos del sondeo Kids: son las imágenes más detalladas de una galaxia reliquia a esta distancia y nos permiten estudiar su forma y tamaño como nunca antes, según los autores.

"Los datos del Gran Telescopio Binocular nos han permitido confirmar que Kids J0842+0059 es realmente compacta y, por lo tanto, una auténtica galaxia reliquia, con una forma similar a NGC 1277 y a las galaxias compactas que observamos en las primeras etapas del Universo", explica la coautora Chiara Spiniello, investigadora de la Universidad de Oxford, asociada del INAF e investigadora principal del proyecto INSPIRE, quien contribuyó a la caracterización de las propiedades de esta galaxia. Hasta ahora, NGC 1277 era uno de los pocos prototipos confirmados de esta rara clase de galaxias. "Esta es la primera vez que hemos podido hacer esto con datos de tan alta resolución para una galaxia reliquia tan distante".

La existencia de galaxias reliquia masivas como Kids J0842+0059 o NGC 1277 demuestra que algunas galaxias pueden formarse rápidamente, permanecer compactas y luego permanecer inertes durante miles de millones de años, escapando al crecimiento que afectó a la mayoría de sus contrapartes mediante fusiones con otras galaxias.