Telescopio espacial James Webb observa el crecimiento de una galaxia del universo primitivo

Un grupo internacional de astrónomos ha logrado observar el crecimiento de una galaxia en los primeros momentos del universo, apenas 700 millones de años después del Big Bang. Esta hazaña ha sido posible gracias a las imágenes capturadas por el telescopio espacial James Webb (JWST), desarrollado por la NASA y la ESA.

Aunque la galaxia observada es cien veces más pequeña que la Vía Láctea, su evolución es notablemente avanzada para una época tan temprana en la historia cósmica.

De manera similar a una ciudad, esta galaxia presenta una densa concentración de estrellas en su núcleo, mientras que en las regiones periféricas la densidad disminuye. Sin embargo, las observaciones indican que la galaxia está en plena expansión, con un aumento en la formación estelar en sus fronteras.

Los hallazgos de este estudio se publicaron recientemente en Nature Astronomy.

Antes del uso de Webb, no era posible estudiar el crecimiento de las galaxias en esta fase temprana del universo.

Aunque las imágenes del Webb ofrecen una visión de un momento específico en el tiempo, los investigadores, liderados por la Universidad de Cambridge, afirman que el estudio de galaxias semejantes podría arrojar información clave sobre cómo las nubes de gas primordiales se transformaron en las estructuras complejas que conocemos hoy.

Sandro Tacchella, del Laboratorio Cavendish de Cambridge, resalta la importancia de entender cómo las galaxias evolucionan a lo largo del tiempo cósmico: “Hemos tenido acceso a datos detallados de las últimas galaxias y de las más cercanas, pero ahora, gracias a Webb, podemos explorar los primeros miles de millones de años de la historia del universo, lo que plantea nuevas y fascinantes preguntas”.

El Crecimiento de las Galaxias

Las galaxias que observamos en la actualidad crecen a través de dos procesos principales: absorbiendo gas para formar nuevas estrellas o fusionándose con otras galaxias más pequeñas.

Una de las grandes preguntas abiertas es si estos mecanismos también operaban de la misma manera en el universo primitivo. Con Webb, los astrónomos esperan encontrar respuestas.

Tacchella sugiere que las galaxias en su fase inicial eran pequeñas y que las nubes de gas se colapsaban debido a su propia gravedad, creando núcleos densos de estrellas, y tal vez agujeros negros. A medida que la galaxia crecía y la formación estelar aumentaba, el proceso se asemeja al giro de un patinador artístico que, al extender los brazos, toma impulso y gira con mayor rapidez. Este comportamiento es análogo al de las galaxias, cuyos discos se forman cuando el gas se acumula desde distancias cada vez mayores, dando lugar a estructuras espirales o en forma de disco.

Esta galaxia, aunque extremadamente joven, tiene un núcleo denso y una tasa de formación estelar que la hace comparable a las galaxias elípticas masivas que existen en la actualidad, pero con la diferencia de que tiene 1.000 veces menos estrellas.

En las regiones más externas, la formación estelar es mucho más activa, algo que no solo se había predicho teóricamente, sino que también ha sido observado por primera vez en esta investigación.

Los astrónomos utilizaron el telescopio Webb para obtener información de la luz emitida por la galaxia en diversas longitudes de onda, lo que les permitió estimar su masa estelar y la tasa de formación de estrellas.

Con la ayuda de modelos de población estelar, el equipo descubrió que el núcleo de la galaxia contiene estrellas más viejas, mientras que el disco que lo rodea está experimentando un fuerte aumento en la formación estelar.

Galaxia duplicando su masa

La galaxia está duplicando su masa estelar en las regiones periféricas aproximadamente cada 10 millones de años, un ritmo asombrosamente rápido comparado con el de la Vía Láctea, que necesita unos 10.000 millones de años para duplicar su masa, indica EFE.

El elevado nivel de densidad en el núcleo y la alta tasa de formación estelar indican que esta joven galaxia está particularmente enriquecida en gas, lo que podría sugerir condiciones diferentes en el universo primitivo en comparación con las galaxias actuales.

Sin embargo, los investigadores enfatizan que este es solo un caso particular. “Ahora necesitamos comprender qué hacían otras galaxias en esa época para saber si todas eran similares a esta”, concluye Tacchella.