La rápida formación de una gran galaxia de disco giratorio tres mil millones de años después del Big Bang

Área de la Ciencia:

• La evolución cósmica es la evolución cósmica.
• Formación y estructura de las galaxias.

Sus antecedentes:

• Los modelos de formación de galaxias describen el enfriamiento del gas en halos de materia oscura y la fusión jerárquica.
• Persisten preguntas clave con respecto a las escalas de tiempo del ensamblaje de galaxias y la formación de protuberancias y discos.
• Las galaxias masivas del universo temprano que forman estrellas desafían rápidamente los modelos teóricos existentes.

Objetivo del estudio:

• Investigar el proceso de ensamblaje y las escalas de tiempo de una galaxia luminosa de formación estelar en el Universo temprano.
• Comprender los mecanismos de formación de los componentes galácticos como las protuberancias y los discos.
• Para conciliar las observaciones de las primeras galaxias masivas con las predicciones teóricas.

Principales métodos:

• Observaciones de alta resolución angular de una galaxia luminosa formadora de estrellas.
• Análisis del contenido de gas, tasas de formación estelar y edades estelares.
• Comparación con los marcos teóricos para la formación y evolución de galaxias.

Principales resultados:

• Se identificó un protodisco grande, masivo y giratorio, que canaliza el gas hacia el centro.
• Se observó una protuberancia estelar central en crecimiento, que alberga un agujero negro supermasivo en crecimiento.
• Las altas densidades superficiales de gas, la rápida formación de estrellas y las edades estelares jóvenes indican un rápido ensamblaje.

Conclusiones:

• La galaxia observada probablemente sufrió un rápido ensamblaje a través de la fragmentación del protodisco y la formación de estrellas.
• El proceso parece haber ocurrido sin evidencia significativa de grandes fusiones.
• Estos hallazgos ofrecen información sobre la formación de estructuras galácticas en el Universo temprano.