Imágenes recientemente publicadas por el Telescopio Espacial James Webb de 19 galaxias distantes arrojan una luz completamente nueva, dinámica y vibrante sobre estos magníficos reinos. El tesoro de retratos cósmicos tomados por este telescopio de 10 mil millones de dólares revela vistas frontales muy detalladas e impresionantes de las espirales vistas desde el punto de vista del instrumento en el espacio.
Estas imágenes JWST entusiasmaron particularmente a los astrónomos cuando fueron entregadas, porque resaltaron que no hay dos galaxias iguales cuando se observan con el tipo de precisión que puede ofrecer JWST.
Las observaciones, que forman parte del programa PHANGS (Física de alta resolución angular en galaxias cercanas), resaltan particularmente las estructuras de gas y polvo dentro de estas galaxias, ofreciendo a los astrónomos pistas sobre cómo las galaxias espirales como la Vía Láctea forman estrellas.
«Las nuevas imágenes del JWST son extraordinarias», afirmó Janice Lee, científica del proyecto de iniciativas estratégicas del Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial de Baltimore. dijo en un comunicado. «Son impresionantes, 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».
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Las imágenes muestran bandas de polvo de color naranja brillante, capturadas con el instrumento de infrarrojo medio (MIRI) de JWST.
El mismo instrumento también captó estrellas en formación, encerradas en envolturas de gas y polvo de las que obtienen su masa. Estas cáscaras pueden verse como «semillas» rojas en la parte superior de las franjas de polvo.
«Aquí es donde podemos encontrar las estrellas más jóvenes y masivas de las galaxias», dijo en el comunicado Erik Rosolowsky, profesor de física de la Universidad de Alberta.
Este aspecto de las galaxias espirales recientemente fotografiadas es particularmente visible en la imagen de la galaxia espiral barrada NGC 1300, ubicada a 69 millones de años luz de distancia, en la constelación de Eridanus.
Millones de estrellas más maduras son visibles en las imágenes como brillantes joyas azules que brillan a través de bandas naranjas de gas y polvo, capturadas por la cámara de infrarrojo cercano (NIRCam) del JWST. Algunas de estas estrellas azules están agrupadas, mientras que otras están distribuidas por sus galaxias de origen.
Estas estrellas azules calientes son claramente visibles en la imagen JWST PHANGS de la galaxia espiral NGC 7496, ubicada a 24 millones de años luz de la Tierra en la constelación de Grus.
Para sorpresa de los astrónomos que examinaron estas galaxias espirales fotografiadas por el JWST, el potente telescopio espacial también detectó varias lagunas en las rutas de gas y polvo.
«Estos agujeros podrían haber sido creados por una o más estrellas que explotaron, creando agujeros gigantes en la materia interestelar», dijo en el comunicado Adam Leroy, profesor de astronomía de la Universidad Estatal de Ohio.
Una de las galaxias fotografiadas por JWST como parte del programa PHANGS, NGC 5068, situada a 20 millones de años luz de la Tierra en la constelación de Virgo, parece estar dominada por este tipo de vacíos.
Por supuesto, una de las características más sorprendentes de cualquier galaxia espiral son los «brazos» que irradian desde los núcleos centrales de estrellas densamente pobladas para formar una espiral icónica. Al rastrear estos brazos, los astrónomos pueden encontrar regiones extensas de gas y polvo brillantes.
«Estas estructuras tienden a seguir el mismo patrón en ciertas partes de las galaxias», explicó Rosolowsky. «Pensamos en ellas como ondas, y su espaciamiento nos dice mucho sobre cómo una galaxia distribuye su gas y polvo».
Debido a que densas nubes de gas y polvo colapsan para formar nuevas estrellas, el estudio detallado de estas estructuras podría proporcionar información clave sobre cómo se desencadenan, mantienen y luego detienen intensos estallidos de formación estelar en las galaxias.
Podría decirse que estos brazos espirales nunca han aparecido tan dinámicos y vibrantes como en la nueva imagen JWST de NGC 628, una galaxia espiral ubicada a 32 millones de años luz de distancia en la constelación de Piscis. En la imagen, los brazos de la galaxia parecen rociar gas y polvo como salpicaduras de pintura en aerosol de color naranja brillante.
Además, algunas de las galaxias observadas por JWST en este programa de observación exhiben picos de difracción rosados y rojos distribuidos por toda su región central.
«Esta es una señal clara de que podría haber un agujero negro supermasivo activo», dijo en el comunicado Eva Schinnerer, científica del Instituto Max Planck de Astronomía. «O los cúmulos de estrellas hacia el centro son tan brillantes que saturaron esa área de la imagen».
Esto se puede ver en la imagen JWST de NGC 1365, ubicada a 56 millones de años luz de la Tierra en la constelación de Fornax.
Una cosa que parece destacar de estas 19 imágenes de galaxias espirales es que las galaxias parecen crecer de adentro hacia afuera, lo que significa que el nacimiento de estrellas comienza en el corazón de las galaxias y luego se irradia hacia afuera a través de estos brazos espirales.
Esto significa que cuanto más lejos está una estrella del núcleo de una galaxia, más probable es que sea relativamente joven, con estrellas más viejas agrupadas en su mayoría en el corazón de las galaxias.
«Siento que nuestro equipo vive en un estado constante de estar abrumado, de manera positiva, por la cantidad de detalles de estas imágenes», dijo en el comunicado Homas Williams, investigador postdoctoral de la Universidad de Oxford.
Disponible el catálogo completo de nuevas imágenes de galaxias espirales del JWST aquí.
