El James Webb detecta galaxias masivas superviejas que no deberían existir

Cada una de las galaxias pudo haber existido en los orígenes del universo, es decir, hace aproximadamente entre 500 y 700 millones de años después del Big Bang, o hace más de 13.000 millones de años. Además, también son gigantes y contienen casi tantas estrellas como la Vía Láctea de hoy en día.

Según Erica Nelson, coautora de esta nueva investigación y profesora de astrofísica en la Universidad de Colorado Boulder, “simplemente no esperas que el universo primitivo pueda organizarse tan rápido. Estas galaxias no deberían haber tenido tiempo de formarse”. Nelson y sus colegas, incluido el primer autor Ivo Labbé de la Universidad Tecnológica de Swinburne en Australia, publican sus resultados en la revista Nature.

Los últimos hallazgos no son las primeras galaxias observadas por el James Webb, que se lanzó en diciembre de 2021 y es el telescopio más poderoso jamás enviado al espacio.

De hecho, el año pasado, otro equipo de científicos detectó cuatro galaxias que probablemente se fusionaron a partir de gas alrededor de 350 millones de años después del Big Bang.

Sin embargo, los investigadores aún necesitan más datos para confirmar que estas galaxias son tan grandes como parecen y datan de una época tan lejana. Pero sus observaciones preliminares ofrecen ya una tentadora muestra de cómo el telescopio epsacial James Webb puede reescribir los libros de texto de astronomía.

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“Otra posibilidad es que estas cosas sean un tipo diferente de objeto extraño, como los cuásares débiles, que serían igual de interesantes”, dijo Nelson.

Puntos borrosos

Hay mucho entusiasmo: el año pasado, Nelson y sus colegas, provenientes de Estados Unidos, Australia, Dinamarca y España, formaron un equipo para investigar los datos que James Webb enviaba a la Tierra.

Sus hallazgos recientes provienen de la Encuesta Científica de Liberación Temprana de la Evolución Cósmica (CEERS) del telescopio. Estas imágenes miran profundamente en un trozo de cielo cerca de la Osa Mayor, una región del espacio relativamente aburrida, al menos a primera vista, que el Telescopio Espacial Hubble observó por primera vez en la década de 1990.

Nelson estaba mirando una sección de una imagen del tamaño de un sello postal cuando vio algo extraño: algunos "puntos borrosos" de luz que parecían demasiado brillantes para ser reales.

“Eran tan rojos y tan brillantes”, dijo Nelson. “No esperábamos verlos”. Y, en astronomía, la luz roja suele ser igual a la luz antigua.

El universo se ha estado expandiendo desde el principio de los tiempos. A medida que se expande, las galaxias y otros objetos celestes se separan más, y la luz que emiten se extiende y, cuanto más se extiende la luz, más roja se ve para los instrumentos humanos. En cambio, la luz de los objetos que se acercan a la Tierra, por el contrario, se ve más azul.

Cálculos sorprendentes

El equipo realizó cálculos y descubrió que sus antiguas galaxias también eran enormes, albergando de decenas a cientos de miles de millones de estrellas del tamaño de un sol con una masa equivalente a la de la Vía Láctea.

Estas galaxias primordiales, sin embargo, probablemente no tenían mucho en común con la nuestra.

“La Vía Láctea forma alrededor de una o dos estrellas nuevas cada año”, dijo Nelson. “Algunas de estas galaxias tendrían que estar formando cientos de nuevas estrellas al año durante toda la historia del universo”.

Nelson y sus colegas quieren usar a James Webb para recopilar mucha más información sobre estos objetos misteriosos, pero ya han visto suficiente para despertar su curiosidad. Para empezar, los cálculos sugieren que no debería haber suficiente materia normal, del tipo que forma los planetas y los cuerpos humanos, en ese momento para formar tantas estrellas tan rápidamente.

El rápido ritmo de descubrimiento con James Webb se parece mucho a esos primeros días del Hubble. En ese momento, muchos científicos creían que las galaxias no comenzaron a formarse hasta miles de millones de años después del Big Bang. Pero los investigadores pronto descubrieron que el universo primitivo era mucho más complejo y emocionante de lo que podrían haber imaginado.

“Aunque ya aprendimos nuestra lección del Hubble, todavía no esperábamos que James Webb viera galaxias tan maduras existiendo tan atrás en el tiempo”, concluye la profesora Nelson.