James Webb capturó dos de las galaxias más antiguas del universo

En la primera imagen de James Webb se esconde dos de las galaxias más antiguas del universo

En la famosa imagen brillan algunas de las primeras galaxias creadas poco después del Big Bang. Y son muy diferentes de lo que se esperaba.

Unos días después del lanzamiento oficial de la esperada misión de James Webb, el telescopio nos regaló una impresionante foto en color. En esta imagen de “campo profundo” se muestran miles de galaxias, incluidas las más pequeñas, que hasta ahora habían permanecido fuera de la vista de todos los demás telescopios existentes. Los investigadores han analizado ahora esta primera foto de James Webb. Y eso ha llevado al descubrimiento de dos galaxias excepcional e inexplicablemente brillantes en el universo joven.

Récord roto

Las dos peculiares galaxias se formaron presumiblemente unos 350 y 450 millones de años después del Big Bang. Aunque la distancia exacta de las galaxias aún no se ha confirmado con espectroscopia, sugiere fuertemente que los astrónomos han batido el récord de la galaxia más lejana jamás encontrada. El anterior poseedor del récord era la galaxia GN-z11, que se formó unos 400 millones de años después del Big Bang. GN-z11 fue descubierto en 2016 con el telescopio espacial Hubble. Pero ahora resulta que una de las galaxias recién descubiertas, GLASS-z12, vio la luz del día unos 350 millones de años después del Big Bang. Y eso hace que esta galaxia sea unos 50 millones de años más antigua que la anterior poseedora del récord.

Luminosidad

Como se ha mencionado, el brillo extremo de las galaxias recién descubiertas en particular es un misterio. “El brillo es realmente un rompecabezas, que desafía nuestra comprensión de la formación de las galaxias”, señala el investigador Pascal Oesch. Gracias a las observaciones del Webb, los astrónomos deben concluir ahora que, aparentemente, un número inusual de galaxias del universo primitivo eran mucho más brillantes de lo que se pensaba.

Muy diferente

También resulta que las primeras galaxias formadas tienen un aspecto notablemente diferente de las maduras que vemos hoy en día a nuestro alrededor. Parecen comprimidos y esféricos o con forma de disco y también son mucho más pequeños que nuestra Vía Láctea. Además, las galaxias jóvenes están formando nuevas estrellas a un ritmo realmente sin precedentes. Por ello, los investigadores están algo molestos por la primera imagen de James Webb. “Todo lo que vemos es nuevo”, dice el investigador Tommaso Treu. “Webb nos muestra que hay un universo muy rico, más allá de lo que creíamos. Una vez más, el universo nos ha sorprendido. Estas primeras galaxias son muy inusuales en muchos aspectos”.

Dos de las galaxias más antiguas, captadas por el James Webb

Las dos extrañas galaxias recién descubiertas. Se estima que la galaxia número 1 vio la luz del día, probablemente 450 millones de años después del Big Bang, y es notablemente alargada. La galaxia número 2 es posiblemente aún más antigua y se formó 350 millones de años después del Big Bang. Ambas galaxias se encuentran, por tanto, entre las más antiguas y lejanas jamás encontradas. También son notablemente pequeñas en comparación con la Vía Láctea. Imagen: NASA, ESA, CSA, T. Treu (UCLA)

Aunque los astrónomos aún no han encontrado una explicación concluyente para los misterios, proponen dos posibles teorías. La primera opción es que las galaxias sean muy masivas y alberguen estrellas de baja masa, como las galaxias posteriores. Por el contrario, las galaxias brillantes también podrían albergar estrellas de la población III; las primeras estrellas del universo que nunca se han observado hasta ahora.

Estrellas de la población III

Los investigadores sospechan que la primera población de estrellas que se formó en el universo era más masiva, brillante y caliente que las estrellas contemporáneas. Brillarían a temperaturas abrasadoras y estarían formados únicamente por hidrógeno y helio primordiales. Y esto podría explicar, por tanto, las sorprendentes características de las galaxias descubiertas. “La galaxia más lejana es muy compacta”, explica el investigador Adriano Fontana. “Los colores parecen indicar que la población estelar aún no contiene elementos pesados. Posiblemente, alberga algunas estrellas de población III. Solo un análisis posterior con el espectro de Webb lo revelará”.

Más información sobre las estrellas de la población III

Como se ha mencionado, las estrellas de la población III son las primeras estrellas que se formaron después del Big Bang. Estas estrellas vivieron durante muy poco tiempo (posiblemente unos cientos de miles de años) pero fueron importantes para la “evolución” del universo. Estas estrellas convirtieron en poco tiempo los elementos ligeros en elementos más pesados como el oxígeno, el nitrógeno, el carbono y el hierro. Sin estos elementos, no estaríamos aquí, ya que son muy fundamentales para la aparición de la vida. Estas estrellas primordiales no han sido observadas hasta ahora. Pero la búsqueda continúa sin cesar.

En definitiva, la imagen tomada de forma bastante casual por Webb cambia por completo nuestra comprensión de cómo se formaron las primeras galaxias en el atestado, caótico y primitivo universo. “Nos sorprendió mucho encontrar la luz estelar más lejana que nadie había visto nunca, apenas unos días después de que Webb publicara sus primeros datos”, afirma el investigador Rohan Naidu. Basándose en todas las predicciones, los astrónomos pensaron que tendrían que buscar en una parte mucho mayor del universo para encontrar tales galaxias. “Las observaciones hacen que te explote la cabeza”, añade la investigadora Paola Santini. “Este es un capítulo completamente nuevo en la astronomía. Es como una excavación arqueológica, en la que de repente se encuentra una ciudad perdida. Es simplemente asombroso”.

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