Galaxias en la balanza exprés
Tres galaxias lejanas giran como tiovivos gigantes. Sus estrellas y su gas se mueven a lo largo de brazos espirales, y por la velocidad de ese movimiento se puede calcular cuánta materia hay en la galaxia, tanto visible como invisible.
Los astrónomos combinaron dos perspectivas: los radiotelescopios mostraron el gas frío, y el telescopio espacial James Webb, las estrellas. Así lograron medir con precisión cómo rotan estas tres galaxias. Las partes externas giran como se esperaba. Pero en el mismo centro, la velocidad resultó ser mayor que la calculada. Como si el tiovivo, cerca del eje, estuviera girando más rápido de lo que debería para su masa.
Todavía no está claro cuál explicación es la correcta. Pero el simple hecho de que podamos mirar al centro de una galaxia a miles de millones de años luz y notar ese "déficit" en los cálculos es un paso hacia la comprensión de cómo está hecha la parte invisible del universo.
Resumen original
tal como lo escribieron los autores, en inglés arXiv:2601.03338
The rotation curves of regularly rotating disc galaxies are a unique probe of the gravitational potential and dark matter distribution. Until recently, matter decomposition of rotation curves at $$z>0.5$$ was challenging, not only due to the lack of high resolution kinematic data but also of both suitable photometry to accurately trace the stellar surface density and spatially-resolved sub-mm observations to trace the cold gas distribution. In this paper, we analyse three galaxies from the Archival Large Program to Advance Kinematic Analysis (ALPAKA) sample, combining highly resolved cold gas observations from ALMA with rest-frame near-infrared imaging from JWST to investigate their dynamical properties and constrain their dark matter halos. The galaxies, initially classified as regularly rotating discs based on ALMA observations alone, appear in JWST as extended and symmetric stellar discs with spiral arms. Our dynamical models reproduce the rotation of the discs in the outer parts well, but they systematically underpredict the inner rotation velocities, revealing a deficit of central mass relative to the data. This discrepancy indicates either an underestimation of the bulge masses due to variations in the stellar mass-to-light ratio or dust attenuation or the presence of overmassive black holes. Alternatively, it may suggest departures from standard dark-matter halo profiles, including enhanced central concentrations.
El telescopio James Webb ve en luz infrarroja, por lo que el polvo que oculta el centro de las galaxias a los telescopios ordinarios no le estorba.