Con los datos obtenidos mediante las nuevas imágenes de 19 galaxias espirales y su estructura logradas con el Telescopio Espacial James Webb de la Administración Nacional de Aeronáutica y el Espacio (NASA, por sus siglas en inglés), se podrá aprender de los cúmulos y asociaciones de estrellas, así como obtener información de todo lo que hay entre las estrellas (gas y polvo), además de estudiar su interacción.

Lo anterior, de acuerdo con la investigadora del Instituto de Astronomía de la UNAM, Aída Nava de Wofford, quien forma parte de los más de 150 astrónomos en el mundo que participan en un proyecto del programa Física de Alta Resolución Angular en Galaxias Cercanas (PHANGS, por sus siglas en inglés).

El James Webb utilizó dos cámaras que mostraron escenas muy detalladas de galaxias cercanas en una combinación de luz infrarroja cercana y media. Las imágenes, dadas a conocer recientemente muestran brazos claramente definidos, repletos de estrellas, centros donde puede haber viejos cúmulos de estrellas y agujeros negros supermasivos activos.

Nava de Wofford, quien codirige al equipo que estudia los cúmulos y asociaciones estelares, detalló que se trata de un telescopio infrarrojo, lo que permite ver cosas que con la luz visible no se puede, ya que hay demasiado polvo entre las estrellas y eso bloquea la luz que llega, pero con la infrarroja se penetra el polvo, por lo que podemos ver lo que hay detrás de este.

La universitaria lidera, junto con Médéric Boquien, de la Universidad de Côte d’Azur en Francia, al grupo de trabajo de PHANGS encargado de elaborar los catálogos de cúmulos y asociaciones estelares de las 74 galaxias y determinar sus propiedades.

Los modelos utilizados para establecer estas propiedades fueron desarrollados por Gustavo Bruzual Alfonzo, investigador del Instituto de Radioastronomía y Astrofísica de la UNAM; y su colaborador, Stéphane Charlot, del Instituto de Astrofísica de París.

En la comunidad esperamos entender mejor el ciclo de vida de las estrellas y poblaciones estelares, y cómo estas afectan al medio circundante, lo cual es una parte esencial para contestar las preguntas: de dónde venimos y por qué estamos aquí, enfatizó Nava de Wofford.

Las galaxias tienen claves que nos pueden ayudar a responder de dónde venimos y por qué estamos aquí, literalmente somos polvo de estrellas porque todos los elementos químicos que nos componen en algún momento fueron producidos por una estrella, acotó.

Mayor comprensión

Antes de que Webb tomara estas imágenes, PHANGS había compilado una inmensa cantidad de datos del Telescopio Espacial Hubble de la NASA, el Explorador Espectroscópico de Unidades Múltiples (MUSE) del Very Large Telescope y del Atacama Large Millimeter/submillimeter Array; incluyen observaciones en luz ultravioleta, visible y de radio. Las contribuciones de Webb en el infrarrojo cercano y medio proporcionan varias piezas nuevas del rompecabezas.

En tanto, la científica de proyectos de iniciativas estratégicas en el Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial de Baltimore, Janice Lee, mencionó que las representaciones son alucinantes, incluso para los investigadores que han estudiado estas 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”.

Los brazos de la galaxia

Los datos del instrumento de infrarrojo medio del telescopio resaltan el polvo brillante y muestran dónde existe alrededor y entre las estrellas. También destacan algunas que aún no se han formado completamente: todavía están encerradas en el gas y el polvo que alimentan su crecimiento, como semillas de color rojo brillante en las puntas de picos polvorientos.

“Aquí es donde podemos encontrar las estrellas más nuevas y masivas de las galaxias”, dijo el profesor de física de la Universidad de Alberta en Edmonton, Canadá, Erik Rosolowsky.

Asimismo, se pueden observar grandes capas esféricas en el gas y el polvo. “Estos agujeros pueden haber sido creados por una o más estrellas que explotaron, creando agujeros gigantes en el material interestelar”, explicó el profesor de astronomía en la Universidad Estatal de Ohio en Columbus, Adam Leroy.

En cuanto al interior, la evidencia muestra que las galaxias crecen de adentro hacia afuera: la formación de estrellas comienza en los núcleos de las galaxias y se extiende a lo largo de sus brazos, alejándose en espiral del centro.

Cuanto más lejos está una estrella del núcleo de la galaxia, hay mayores probabilidades de que sea más joven. Por el contrario, las áreas cercanas a los núcleos que parecen iluminadas por un foco azul son poblaciones de astros más antiguos.

Además de difundir estas imágenes, el equipo PHANGS también publicó el catálogo más grande, hasta la fecha, de aproximadamente 100 mil cúmulos estelares. “La cantidad de análisis que se puede hacer con estas imágenes es mucho mayor que cualquier cosa que nuestro equipo pudiera realizar”, enfatizó Rosolowsky.

La muestra total de galaxias observadas con los Telescopios Espaciales Hubble y Webb, como parte de PHANGS, sumará 74 galaxias espirales.