Utilizando el Telescopio Espacial James Webb (JWST) y el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), un equipo internacional de astrónomos ha observado una galaxia espiral gigante designada ADF22.A1. Los resultados de la campaña de observación, publicados el 29 de octubre en el servidor de preimpresión arXiv, proporcionan más información sobre su estructura interna.
Con un desplazamiento al rojo de 3.09, ADF22.A1 es una galaxia espiral barrada gigante que reside en un proto-agrupamiento conocido como SSA22. Observaciones anteriores han encontrado que es una galaxia formadora de estrellas polvorienta (DSFG) que alberga un núcleo galáctico activo (AGN) intrínsecamente brillante pero fuertemente oscurecido.
ADF22.A1 es percibida como un laboratorio único para explorar cómo las galaxias más masivas y los agujeros negros supermasivos (SMBHs) acumulan su masa y evolucionan hacia las galaxias elípticas más masivas. Sin embargo, se sabe muy poco sobre la estructura y propiedades de esta galaxia debido a la fuerte extinción de polvo que afecta su apariencia ultravioleta en el marco de referencia.
Un grupo de astrónomos liderado por Hideki Umehata de la Universidad de Nagoya en Japón empleó JWST y ALMA para investigar ADF22.A1, ya que estos instrumentos tienen la capacidad de explorar la estructura y cinemática de esta galaxia.
Las observaciones revelaron una estructura estelar en espiral de ADF22.A1 que traza emisiones en el rango óptico a infrarrojo cercano. Se encontró que la galaxia tiene un radio efectivo de aproximadamente 22,800 años luz, comparable al de las galaxias locales, lo que sugiere un crecimiento acelerado de tamaño en el núcleo del proto-agrupamiento.
Además, las observaciones detectaron un núcleo polvoriento brillante y compacto en el centro de ADF22.A1, lo que indica una fase de crecimiento activa de un proto-bulbo. Se encontró que el continuo de polvo no solo se concentra en el núcleo, como se observa en algunas DSFGs conocidas, sino que está distribuido por todo el disco, lo que sugiere que también se está produciendo una formación activa de estrellas.
Al analizar las líneas de emisión de carbono ionizado, los investigadores derivaron la velocidad de rotación de ADF22.A1, calculada en aproximadamente 530 km/s. También encontraron que la galaxia tiene un momento angular estelar específico relativamente alto.
En resumen, ADF22.A1 es una galaxia espiral gigante de rotación inusualmente rápida, y se propone que la acreción fría, combinada con fusiones, es la explicación más plausible para la rápida rotación del disco de esta galaxia dentro de solo dos mil millones de años después del Big Bang.