El Telescopio Espacial James Webb de la NASA ha observado el caos de la galaxia Cartwheel, revelando nuevos detalles sobre la formación de estrellas y el agujero negro en el centro de la galaxia. La poderosa vista infrarroja de Webb produjo esta imagen detallada de Cartwheel y de dos galaxias compañeras más pequeñas con un telón de fondo de muchas otras galaxias. Esta imagen proporciona datos de cómo ha cambiado la galaxia Cartwheel durante miles de millones de años.
La galaxia Cartwheel, ubicada a unos 500 millones de años luz de distancia, en la constelación de Sculptor, es un raro espectáculo. Su apariencia, muy parecida a la de una rueda de un carro, es el resultado de un intenso evento: la colisión a alta velocidad entre una gran galaxia espiral y una galaxia más pequeña que no se ve en esta imagen. Las colisiones de proporciones galácticas provocan una cascada de eventos variados y más pequeños entre las galaxias involucradas; Cartwheel no es una excepción.
La colisión afectó más notablemente a la forma y a la estructura de la galaxia. Cartwheel posee dos anillos: un anillo interior brillante y un anillo colorido circundante. Estos dos anillos se expanden hacia afuera desde el centro de la colisión, como las ondas en un estanque después de arrojar una piedra. Debido a estas características tan distintivas, los astrónomos la consideran “galaxia anular”, una estructura menos común que las galaxias espirales como nuestra Vía Láctea.
El brillante núcleo contiene una enorme cantidad de polvo caliente y las áreas más brillantes son el hogar de gigantescos cúmulos de estrellas jóvenes. Por otro lado, el anillo exterior, que se ha expandido durante unos 440 millones de años, está dominado por la formación estelar y las supernovas. A medida que este anillo se expande, choca contra el gas circundante y desencadena la formación de estrellas.
Previamente otros telescopios, incluido el Telescopio Espacial Hubble, han examinado a Cartwheel. Pero la espectacular galaxia ha estado envuelta en un misterio, quizás literalmente, debido a la cantidad de polvo que oculta las observaciones. El Webb, con su capacidad para detectar luz infrarroja, está descubriendo nuevos datos sobre la naturaleza de Cartwheel.
Créditos: NASA, ESA, CSA, STScI, equipo de producción del Webb ERO.
La cámara de infrarrojo cercano (NIRCam), el principal generador de imágenes del Webb, abarca el rango de infrarrojo cercano de 0,6 a 5 micrones, y detecta longitudes de onda de luz cruciales que pueden revelar incluso más estrellas que las observadas en luz visible. Esto se debe a que las estrellas jóvenes, muchas de las cuales se están formando en el anillo exterior, están menos oscurecidas por la presencia de polvo cuando se observan en luz infrarroja. En esta imagen, los datos de la NIRCam están coloreados en azul, naranja y amarillo. La galaxia muestra muchos puntos azules individuales, que son estrellas individuales o focos de formación estelar. La NIRCam también revela la diferencia entre la distribución o la forma de las poblaciones de estrellas más viejas y el denso polvo en el núcleo, en comparación con las formas grumosas asociadas con las poblaciones de estrellas más jóvenes fuera de él.
Sin embargo, aprender detalles pequeños sobre el polvo que habita en la galaxia, requiere del instrumento de infrarrojo medio (MIRI) del Webb. Los datos del MIRI están coloreados en rojo en esta imagen compuesta. Revela regiones dentro de Cartwheel ricas en hidrocarburos y otros compuestos químicos, así como polvo de silicato, como gran parte del polvo en la Tierra. Estas regiones forman una serie de radios en espiral que esencialmente forman el esqueleto de la galaxia. Los radios son evidentes en observaciones anteriores del Hubble publicadas en 2018, pero se vuelven mucho más prominentes en esta imagen del Webb.
Las observaciones del Webb subrayan que Cartwheel se encuentra en una etapa muy transitoria. La galaxia, que presumiblemente era una galaxia espiral normal como la Vía Láctea antes de su colisión, continuará transformándose. Si bien el Webb nos brinda una instantánea del estado actual de Cartwheel, también brinda información sobre lo que le sucedió a esta galaxia en el pasado y cómo evolucionará en el futuro.
El telescopio espacial James Webb es el principal observatorio de ciencia espacial del mundo. El Webb resolverá misterios en nuestro sistema solar, observará planetas lejanos alrededor de otras estrellas e investigará las misteriosas estructuras y orígenes de nuestro universo y nuestro lugar en él. El Telescopio Espacial Webb es un programa internacional liderado por la NASA con la ESA (Agencia Espacial Europea) y la Agencia Espacial Canadiense.
Edición: R. Castro.