Las observaciones del telescopio espacial James Webb de la NASA están dando un vuelco a la comprensión del universo temprano, al indicar la presencia de galaxias grandes y maduras, pero extraordinariamente compactas y repletas de estrellas, mucho antes de lo que los científicos habían considerado posible.
Según los astrónomos, los datos obtenidos por el telescopio revelan lo que parecen ser seis grandes galaxias tan maduras como nuestra Vía Láctea, existentes entre 540 millones y 770 millones de años después de la explosión del Big Bang que dio comienzo al universo hace 13.800 millones de años.
En aquel momento, el universo tenía aproximadamente el 3% de su edad actual.
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Las galaxias, una de las cuales parece tener una masa equivalente a la de nuestra Vía Láctea pero 30 veces más densa, parecen diferir en aspectos fundamentales de las que pueblan el universo actual.
"Son radicalmente distintas, criaturas realmente extrañas", afirma el astrofísico Ivo Labbe, de la Universidad Tecnológica de Swinburne, Australia, autor principal del estudio publicado en la revista Nature.
"Si la Vía Láctea fuera un adulto medio de tamaño normal, digamos de 1,75 metros y 70 kilos de peso, estos serían bebés de un año que pesarían más o menos lo mismo pero medirían algo menos de 7 centímetros". El universo temprano es un espectáculo de fenómenos".
El telescopio Webb se lanzó en 2021 y comenzó a recopilar datos el año pasado. Los hallazgos se basaron en el primer conjunto de datos publicado en julio pasado por la NASA de un telescopio que cuenta con instrumentos infrarrojos capaces de detectar la luz de las estrellas y galaxias más antiguas.
"Se trata de un descubrimiento sorprendente e inesperado. Pensábamos que las galaxias se forman en periodos de tiempo mucho más largos", afirma Joel Leja, astrofísico de Penn State y coautor del estudio.
"Nadie esperaba encontrar esto. Estas galaxias candidatas son simplemente demasiado evolucionadas para nuestras expectativas. Parecen haber evolucionado más rápido de lo que permiten nuestros modelos estándar".
Leja las llamó candidatas a galaxias porque se necesitan más observaciones para confirmar que todas son galaxias y no alguna otra fuente de luz como un agujero negro supermasivo.
"Lo más emocionante es que, incluso si sólo algunas resultan ser galaxias masivas, estas cosas son tan masivas que por sí solas pondrían patas arriba nuestras mediciones de la masa total en estrellas en este momento. Sugeriría que en esta época existe entre 10 y 100 veces más masa estelar de la esperada e implicaría que las galaxias se forman mucho, mucho más rápido en el universo de lo que se pensaba".
Las galaxias parecen contener una masa equivalente de entre 10.000 millones y 100.000 millones de veces la de nuestro Sol. Esta última cifra es similar a la masa de la Vía Láctea.
El camino hacia la formación de galaxias tras el Big Bang aparentemente dependió de un misterioso elemento llamado materia oscura, que es invisible para nosotros pero que se sabe que existe por la influencia gravitatoria que ejerce sobre la materia normal.
"La principal teoría es que un océano de materia oscura llenó el universo primitivo tras el Big Bang", explica Labbe.
"Esta materia oscura -no sabemos lo que es en realidad- comenzó siendo muy lisa, con sólo pequeñas ondulaciones. Estas ondulaciones crecieron con el tiempo debido a la gravedad y, finalmente, la materia oscura comenzó a acumularse en grumos concentrados, arrastrando gas hidrógeno durante el viaje. Ese hidrógeno gaseoso es el que acabará convirtiéndose en estrellas. A los cúmulos de materia oscura, gas y estrellas es a lo que llamamos galaxia", añade Labbe.
Los astrónomos sospechan que las primeras estrellas comenzaron a formarse entre 100 millones y 200 millones de años después del Big Bang, cada una de ellas quizá 1.000 veces más masiva que nuestro Sol, pero con una vida mucho más corta.
"Su explosión desencadenó la cadena de acontecimientos que formó las siguientes generaciones de estrellas", explica Labbe.
"Webb sigue asombrándonos y sorprendiéndonos", añadió Labbe. "Así que sí, el universo primitivo era mucho más rico y diverso: monstruos y dragones. Y todavía se está levantando el telón".
Con información de Reuters
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