En una galaxia distante llamada Makani, partículas de polvo se calentaron con la luz de estrellas recién nacidas antes de ser expulsadas al espacio por un viento masivo impulsado por brotes estelares.
En profundidad
A lo largo de 100 millones de años, el polvo se alejó cada vez más del centro de Makani, hasta llegar al depósito de gas caliente que rodea la galaxia, conocido como medio circungaláctico (CGM), según observaciones realizadas con el telescopio espacial James Webb (JWST)de la NASA/ESA/CSA.
Un equipo de investigación, dirigido por el profesor de astronomía de la Universidad de Maryland, Sylvain Veilleux, estudió estas resistentes partículas de polvo, lo que marca la primera vez que se observa directamente una emisión infrarroja de polvo a tan gran distancia. Su estudio, publicado en The Astrophysical Journal el 25 de agosto de 2025, podría ayudar a los investigadores a comprender cómo las emanaciones de gas y polvo afectan la evolución de las galaxias.
Más detalles
"En general, estos resultados proporcionan la evidencia más sólida hasta la fecha de que el polvo expulsado por los vientos galácticos podría sobrevivir al largo viaje hasta el CGM", afirmó en un comunicado Veilleux. "Antes de este estudio, no se había detectado directamente polvo a tan gran escala, y el Webb fue clave para lograrlo".
La sensibilidad del JWST lo capacita para detectar polvo espacial, especialmente polvo cálido, que brilla intensamente en la longitud de onda infrarroja. Los astrónomos se fijaron en Makani, que significa "viento" en hawaiano, porque experimentó un período de intensa formación estelar que produjo un fuerte viento galáctico que transportó gas y polvo. En 2019, David Rupke (doctorado en física, '04) dirigió un estudio que halló la primera evidencia directa de que los vientos galácticos desempeñan un papel importante en la creación del CGM.
El estudio de 2019 se centró principalmente en las salidas de gas, pero Veilleux y sus coautores querían comprender qué sucedía con el polvo en el viento galáctico. Aunque estas partículas de polvo galáctico son microscópicas, son un ingrediente importante en la formación de planetas y estrellas. Estudiar cómo el gas y el polvo entran y salen de una galaxia puede ofrecer pistas sobre cómo las galaxias cambian con el tiempo.
"Cada galaxia está rodeada por un halo de gas, con gas entrando y gas saliendo", explicó Veilleux. "Comprender este ciclo del gas se ha convertido en uno de los temas más candentes en los estudios de la evolución galáctica, ya que ahora sabemos que es una consideración fundamental".
En el caso de la galaxia Makani, Veilleux y sus coautores descubrieron que las partículas de polvo se degradaron a lo largo de su viaje ventoso hacia el CGM, pero no se desintegraron por completo, lo que plantea interrogantes sobre cómo el polvo logró sobrevivir. Mientras estaban atrapadas en este viento galáctico, las partículas de polvo habrían estado rodeadas de gases calientes que superaban los 10.000 Kelvin (más de 9.700 grados Celsius).
"Si el polvo entra en contacto con un gas a 10.000 grados, lo vaporizará. No debería sobrevivir", afirmó Veilleux. "Creemos que, de alguna manera, ha sido protegido del gas más caliente, probablemente por cúmulos de gas más fríos que lo protegen en una especie de capullo".
Para profundizar en sus hallazgos, Veilleux y sus colegas planean realizar un estudio de seguimiento que utilizará el JWST para obtener un espectro, o "huella dactilar", del polvo en esta región. Estos datos ayudarán a obtener una imagen más detallada de las propiedades distintivas del polvo, incluido el tamaño de cada partícula. A largo plazo, Veilleux desea ampliar aún más los límites detectando polvo a mayor escala, incluyendo los espacios entre galaxias, conocidos como el medio intergaláctico. Si el polvo pudiera viajar tan lejos, representaría un viaje de un millón de años luz o más.
A tener en cuenta
"La siguiente pregunta es: '¿Podremos alguna vez detectar polvo en el medio intergaláctico?'", dijo Veilleux. "Eso sería muy emocionante porque significaría que el ciclo completo está cerrado: que el polvo no solo está en el halo de la galaxia, sino incluso más allá".
En términos más generales, Veilleux espera que estudios como estos puedan ayudar a los astrónomos a comprender no solo el aspecto de las galaxias en el pasado lejano, sino también su futuro.
"Desde el Big Bang hasta hoy, las galaxias son, en cierto modo, criaturas vivientes", dijo Veilleux. "Siguen evolucionando, y ese ciclo de entrada y salida de gas es importante para saber qué ocurrirá en el futuro".