Detectan una galaxia gemela de la Vía Láctea en los confines del universo
Zhúlóng, una galaxia espiral gigantesca y perfectamente formada, surgió apenas mil millones de años tras el big bang. El hallazgo, logrado con el telescopio James Webb, reescribe la historia temprana del universo.
Por Enrique Coperías
La imagen de Zhúlóng muestra sus brazos espirales, una antigua protuberancia central y un gran disco de formación estelar, que se asemeja a la Vía Láctea. Cortesía: NASA/CSA/ESA, M. Xiao (University of Geneva), G. Brammer (Niels Bohr Institute), Dawn JWST Archive
Un equipo internacional de astrónomos liderado por la Universidad de Ginebra (UNIGE) ha descubierto la galaxia espiral candidata a convertirse en la más lejana conocida hasta la fecha.
Este sistema ultramasivo ya existía apenas mil millones de años después del big bang, la gran explosión que dio origen al origen del universo: hace unos 13.800 millones de años, todo estaba concentrado en un punto extremadamente denso y caliente que repentinamente se expandió, dando lugar al espacio, el tiempo, la materia y la energía.
La distante galaxia muestra una estructura sorprendentemente madura, con una protuberancia central antigua, un gran disco de formación estelar y brazos espirales bien definidos. El hallazgo, logrado gracias a los datos del telescopio espacial James Webb, ofrece importantes pistas sobre cómo se forman y evolucionan las galaxias en el universo primitivo. El estudio ha sido publicado en la revista Astronomy & Astrophysics.
A pesar de su juventud, Zhúlóng presenta una estructura galáctica madura
Normalmente, se espera que galaxias espirales grandes, como la Vía Láctea, tarden varios miles de millones de años en formarse. Durante los primeros momentos de la historia cósmica, se pensaba que las galaxias eran pequeñas, caóticas y de formas irregulares.
Sin embargo, el James Webb está revelando una panorámica muy diferente: sus imágenes en el infrarrojo profundo están descubriendo galaxias masivas y estructuradas en épocas mucho más tempranas de lo previsto, lo que ha obligado a los astrónomos a que se replanteen los modelos de formación galáctica en el cosmos temprano.
Entre estos hallazgos destaca Zhúlóng, posiblemente la galaxia espiral más lejana identificada hasta ahora; está tan lejos que la estamos viendo tal como era apenas mil millones de años después de que el universo naciera. A pesar de su juventud, Zhúlóng presenta una estructura galáctica madura, características típicas de galaxias mucho más cercanas.
Contiene más de 100.000 millones de masas solares en estrellas
«Llamamos a esta galaxia Zhúlóng, que significa dragón antorcha en la mitología china —explica Mengyuan Xiao, investigadora postdoctoral del Departamento de Astronomía de la Facultad de Ciencias de la UNIGE y autora principal del estudio. Y añade—: En el mito, Zhúlóng es un poderoso dragón solar rojo que crea el día y la noche abriendo y cerrando los ojos, simbolizando la luz y el tiempo cósmico».
En palabras de Xiao, «lo que hace que Zhúlóng destaque es lo mucho que se parece a la Vía Láctea, tanto en forma como en tamaño y masa estelar». En efecto, su disco galáctico abarca más de 60.000 años luz, comparable al de nuestra galaxia, y contiene más de 100.000 millones de masas solares en estrellas.
Esto la convierte en uno de los análogos de la Vía Láctea más convincentes encontrados en una etapa tan temprana de la vida del cosmos, y plantea nuevas preguntas sobre la formación temprana de galaxias espirales masivas después del big bang.
La misión Gaia de la ESA produjo en 2028 el catálogo de estrellas más completo hasta la fecha, con mediciones de alta precisión de casi 1.700 millones de estrellas y detalles de nuestra galaxia nunca antes vistos. Crédito: ESA/Gaia/DPAC; Maps: CC BY-SA 3.0 IGO
Una poderosa estrategia para captar imágenes de alta calidad
Zhúlóng fue descubierta en imágenes profundas del sondeo PANORAMIC del James Webb (GO-2514), un programa extragaláctico de gran área dirigido por Christina Williams, del NOIRLab, y Pascal Oesch, de la UNIGE.
PANORAMIC aprovecha el modo llamado paralelo puro, que es exclusivo del James Webb. Se trata de una estrategia eficaz para captar imágenes de alta calidad mientras el instrumento principal del telescopio observa otro objetivo.
«Esto permite al James Webb cartografiar grandes áreas del cielo, lo cual es esencial para descubrir galaxias masivas, ya que son increíblemente raras», explica Christina Williams, astrónoma asistente en el NOIRLab e investigadora principal del programa. Y continúa—: «Este descubrimiento subraya el enorme potencial de los programas de observación en paralelo para encontrar objetos raros y distantes que desafían los modelos tradicionales de formación de galaxias».
Más galaxias por descubrir
Anteriormente, se pensaba que las estructuras espirales tardaban miles de millones de años en desarrollarse, y que las galaxias masivas no existían hasta mucho más tarde en el universo, debido a las fusiones de galaxias más pequeñas.
«Este descubrimiento muestra cómo el James Webb está transformando radicalmente nuestra visión del universo primitivo», afirma Pascal Oesch, catedrático adel Departamento de Astronomía de la Facultad de Ciencias de la UNIGE y coinvestigador principal del programa PANORAMIC.
Las futuras observaciones del James Webb y del Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) permitirán confirmar las propiedades de Zhúlóng y desentrañar más detalles sobre su historia de formación galáctica. Los astrónomos esperan descubrir más galaxias espirales primitivas conforme avancen los nuevos sondeos de área amplia del James Webb, lo que proporcionará nuevas perspectivas sobre los procesos de evolución de galaxias en el universo temprano. ▪️
Información facilitada por la Universidad de Ginebra
Fuente: Mengyuan Xiao et al. PANORAMIC: Discovery of an ultra-massive grand-design spiral galaxy at z ∼ 5.2. Astronomy and Astrophysics (2025). DOI: https://doi.org/10.1051/0004-6361/202453487
