Las observaciones del telescopio espacial James Webb de la NASA están cambiando la comprensión del universo primitivo, lo que indica la presencia de galaxias grandes y maduras pero notablemente compactas repletas de estrellas mucho antes de lo que los científicos habían considerado posible.
Los astrónomos dijeron que los datos obtenidos por el telescopio revelan lo que parecen ser seis grandes galaxias tan maduras como nuestra Vía Láctea que existen entre 540 y 770 millones de años después del explosivo Big Bang que dio inicio al universo hace 13.800 millones de años. El universo tenía aproximadamente el 3% de su edad actual en ese momento.
Estas galaxias, una de las cuales parece tener una masa que rivaliza con nuestra Vía Láctea pero con una densidad 30 veces mayor, parecen diferir en aspectos fundamentales de las que pueblan el universo en la actualidad.
“Oh, son criaturas radicalmente diferentes, verdaderamente extrañas”, dijo el astrofísico Ivo Labbe de la Universidad Tecnológica de Swinburne en Australia, autor principal del estudio publicado en la revista Nature . “Si la Vía Láctea fuera un adulto promedio de tamaño regular, digamos alrededor de 5’9″ (1,75 metros) y 160 libras (70 kg), estos serían bebés de 1 año que pesarían aproximadamente lo mismo pero medirían poco menos de 3 pulgadas. (7 cm) de altura. El universo primitivo es un espectáculo de fenómenos”.
Webb se lanzó en 2021 y comenzó a recopilar datos el año pasado. Los hallazgos se basaron en el primer conjunto de datos publicado por la NASA en julio pasado de Webb, un telescopio que cuenta con instrumentos de detección de infrarrojos capaces de detectar la luz de las estrellas y galaxias más antiguas.
“Este es un descubrimiento asombroso e inesperado. Pensamos que las galaxias se forman durante períodos de tiempo mucho más largos”, dijo el astrofísico de Penn State y coautor del estudio, Joel Leja. “Nadie esperaba encontrar esto. Estos candidatos a galaxias simplemente están demasiado evolucionados para nuestras expectativas. Parecen haber evolucionado más rápido de lo que permiten nuestros modelos estándar”.
Leja los llamó candidatos a galaxias porque se necesitan más observaciones para confirmar que todas son galaxias en lugar de alguna otra fuente de luz como un agujero negro supermasivo.
“La parte emocionante es que incluso si solo algunas resultan ser galaxias masivas, estas cosas son tan masivas que por sí solas cambiarían nuestras mediciones de la masa total de las estrellas en este momento. Sugeriría de 10 a 100 veces más masa en las estrellas existentes en esta época de lo esperado e implicaría que las galaxias se forman mucho más rápido en el universo de lo que nadie pensaba”.
Las galaxias parecen contener una masa equivalente a 10 mil millones a 100 mil millones de veces la de nuestro sol. Esta última figura es similar a la masa de la Vía Láctea.
El viaje a la formación de galaxias después del Big Bang aparentemente dependía de un material misterioso llamado materia oscura que es invisible para nosotros pero que se sabe que existe debido a la influencia gravitatoria que ejerce sobre la materia normal.
“La teoría principal es que un océano de materia oscura llenó el universo primitivo después del Big Bang”, dijo Labbe.
“Esta materia oscura, no sabemos qué es en realidad, comenzó muy suave, con solo las ondas más pequeñas. Estas ondas crecieron con el tiempo debido a la gravedad y, finalmente, la materia oscura comenzó a acumularse en grupos concentrados, arrastrando hidrógeno gaseoso. Es ese gas de hidrógeno el que eventualmente se convertirá en estrellas. Grupos de materia oscura, gas y estrellas es lo que llamamos una galaxia”, agregó Labbe.
Los astrónomos sospechan que las primeras estrellas comenzaron a formarse entre 100 y 200 millones de años después del Big Bang, cada una quizás 1000 veces más masiva que nuestro sol pero con una vida mucho más corta.
“Su explosión desencadenó la cadena de eventos que formaron las siguientes generaciones de estrellas”, dijo Labbe.
“Webb continúa asombrándonos y sorprendiéndonos”, agregó Labbe. “Así que sí, el universo primitivo era mucho más rico y diverso: monstruos y dragones. Y todavía se está levantando el telón”.
Fuente: Galaxies spotted by Webb telescope rewrite understanding of early universe