En los últimos años, los astrónomos han obtenido una oportunidad única de observar el pasado del Universo utilizando varios instrumentos de vanguardia a la vez: el telescopio espacial James Webb (James Webb Space Telescope), el famoso Hubble y el radiotelescopio ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array). Gracias a estas tecnologías, los científicos han podido estudiar galaxias jóvenes que existieron apenas mil millones de años después del Big Bang. Resultó que estos objetos cósmicos se desarrollaban a una velocidad sorprendente, superando todas las expectativas anteriores.
El estudio abarcó 18 galaxias distantes situadas a unos 12,500 millones de años luz. Estos objetos resultaron ser verdaderos ‘adolescentes’ del cosmos, pero su grado de madurez sorprendió incluso a los especialistas más experimentados. En una época tan temprana del Universo, las galaxias ya mostraban señales de intensa formación estelar y un activo enriquecimiento químico.
Madurez inesperada
El descubrimiento más sorprendente fue que estas galaxias jóvenes eran ricas en elementos pesados, los llamados metales, entre los que los astrónomos incluyen todo lo que es más pesado que el hidrógeno y el helio. En particular, abundaban el carbono y el oxígeno. Normalmente, estos elementos se forman en el interior de las estrellas y son expulsados al espacio interestelar cuando estas mueren, pero hasta ahora se pensaba que este proceso tomaba mucho más tiempo.
«Es como si un niño de dos años de repente comenzara a comportarse como un adolescente», se asombran los investigadores. ¿Cómo pudieron estas galaxias tan jóvenes acumular metales tan rápido? Esta pregunta pone en duda los modelos previos de evolución cósmica y exige nuevas explicaciones.
Agujeros negros voraces
Otro detalle intrigante: en el centro de muchas de estas galaxias se han detectado agujeros negros supermasivos que absorben activamente la materia circundante. Su crecimiento es tan vertiginoso como la formación de nuevas estrellas. Esto recuerda al apetito insaciable de los adolescentes, solo que a escala galáctica.
Esta actividad de los agujeros negros podría desempeñar un papel clave en el rápido desarrollo de las galaxias, al influir en la formación de estrellas y en la distribución de elementos pesados. Sin embargo, los mecanismos exactos de esta influencia siguen siendo tema de debate entre los científicos.
Estructura y dinámica
Además de su madurez química, los investigadores han descubierto una estructura compleja en las galaxias jóvenes. Muchas ya poseían discos estelares giratorios que recuerdan a los brazos espirales de la Vía Láctea. Antes se pensaba que tales estructuras se formaban mucho después, pero los nuevos datos desmienten esa visión.
Además, el gas circundante —la llamada circungaláctica— también resultó estar saturado de metales. Incluso, su concentración seguía siendo elevada a más de 30 mil años luz del centro de las galaxias. Esto indica que los procesos de enriquecimiento se producían no solo dentro de las propias galaxias, sino también en sus alrededores.
Un desafío para las teorías
Los resultados obtenidos obligan a reconsiderar las actuales teorías sobre la formación y evolución de las galaxias. Si antes se creía que acumular elementos pesados requería varios miles de millones de años, ahora queda claro que el Universo puede sorprendernos con la velocidad de sus procesos.
Los científicos planean comparar las nuevas observaciones con modelos computacionales para entender qué mecanismos podrían haber provocado un crecimiento tan rápido de las galaxias. Se presta especial atención a la interacción entre la formación estelar, el crecimiento de los agujeros negros y la distribución de metales.
El futuro de la investigación
La combinación de observaciones y simulaciones abre nuevos horizontes a los investigadores. Comprender cómo se formaron las primeras estrellas y planetas permitirá acercarnos al misterio del origen de la Vía Láctea y de otras galaxias. Cada nuevo avance en este campo transforma nuestra visión sobre el pasado y el futuro del Universo.
RUSSPAIN recuerda que el telescopio espacial James Webb (James Webb Space Telescope) fue lanzado en diciembre de 2021 y se ha convertido en el instrumento más potente para estudiar las primeras etapas de la evolución del Universo. Sus sensores de infrarrojos permiten observar a través del polvo y el gas, revelando detalles antes invisibles sobre la formación de galaxias y estrellas. El telescopio lleva el nombre de James Edward Webb (James E. Webb), quien dirigió la NASA durante la era del programa Apolo.
