El Telescopio James Webb (JWST) de la NASA ha hecho un descubrimiento sorprendente en el borde de nuestro universo, que según los astrónomos no debería existir.
El telescopio capturó imágenes de tres galaxias ‘Monstruo Rojo’ de 12.800 millones de años, mil millones de años más antiguas que el Big Bang, aproximadamente del tamaño de la Vía Láctea.
Astrónomos sugirió que la formación de estrellas (y por tanto el crecimiento galáctico) en el universo temprano era mucho más eficiente de lo que se pensaba anteriormente, lo que llevó a los expertos a repensar los modelos de formación de galaxias existentes.
Según el modelo cosmológico más ampliamente aceptado, el modelo Lambda Cold Dark Matter (LCDM), estas galaxias del ‘Monstruo Rojo’ no deberían existir, señalaron los investigadores.
LCDM postula que las primeras galaxias que se formaron en el universo no tuvieron tiempo suficiente para volverse tan masivas como parecen ser estas galaxias recién descubiertas.
«Encontrar tres bestias tan masivas entre la muestra plantea un enigma tentador», dijo Stjn Wuyts, coautor del estudio y catedrático Hiroko Sherwin de Astronomía Extragaláctica en la Universidad de Bath, en un declaración.
«Muchos procesos en la evolución de las galaxias tienden a introducir un paso que limita la eficiencia con la que el gas puede convertirse en estrellas, pero de alguna manera estos Monstruos Rojos parecen haber evadido rápidamente la mayoría de estos obstáculos», añadió.
Esta no es la primera vez que JWST detecta galaxias antiguas «increíblemente grandes», ya que estas tres son solo los últimos de una serie de descubrimientos que han obligado a los astrónomos a cuestionar su comprensión de cómo se formaron las primeras galaxias.
Los investigadores llaman a estas galaxias recién descubiertas «Monstruos Rojos» debido a su tamaño gigantesco y su alto contenido de polvo, lo que les da una apariencia roja distintiva en las imágenes de los telescopios.
Los investigadores llaman a los tres descubiertos más recientemente «Monstruos Rojos» debido a su tamaño gigantesco y su alto contenido de polvo, lo que les da una apariencia roja distintiva en las imágenes de los telescopios.
Wuyts y sus colegas llevaron a cabo su estudio como parte de la encuesta JWST First Reionization Epoch Spectroscopically Complete Observations (FRESCO).
Este programa se propuso analizar sistemáticamente una muestra completa de galaxias con líneas de emisión (ELG) dentro de los primeros mil millones de años del Big Bang, según el comunicado.
Las ELG son galaxias que exhiben fuertes líneas de emisión en los espectros de luz que emiten.
‘Estas líneas de emisión aparecen como líneas brillantes en longitudes de onda específicas, destacando sobre el fondo más oscuro del espectro», se lee en el comunicado.
Los investigadores analizaron estas líneas de emisión para recopilar datos sobre las distancias de las galaxias en la muestra y la intensidad de las líneas de emisión. Este conocimiento les permitió medir la cantidad de estrellas contenidas en cada galaxia.
La mayoría de las galaxias que estudiaron se ajustan a los modelos existentes. Pero se descubrió que tres eran sorprendentemente masivos: los Monstruos Rojos.
JWST pudo revelar por primera vez la existencia de estas galaxias gracias a las capacidades únicas de su cámara de infrarrojo cercano
Los investigadores publicaron sus hallazgos en la revista. Naturaleza el 13 de noviembre.
Los astrónomos creen ampliamente que las galaxias se forman dentro de enormes halos de materia oscura cuya gravedad captura el gas y lo fuerza a formar estructuras unidas gravitacionalmente.
Normalmente, sólo el 20 por ciento de ese gas -como máximo- se convierte en estrellas y galaxias. Por lo tanto, las galaxias tardan mucho tiempo en alcanzar tamaños masivos.
Pero los Monstruos Rojos cuestionan esta opinión. Para que estas galaxias hayan alcanzado su tamaño, deben estar formando estrellas casi dos veces más rápido que las galaxias que se formaron más tarde en la historia cosmológica, concluyeron los investigadores.
«Nuestros hallazgos están remodelando nuestra comprensión de la formación de galaxias en el universo temprano», afirmó en el comunicado Mengyuan Xiao, autor principal del estudio e investigador postdoctoral en la Universidad de Ginebra (Suiza).
Un estudio del JWST publicado en febrero de 2023 encontró seis galaxias que se formaron entre 500 y 700 millones de años después del Big Bang y son 100 veces más masivas de lo que deberían ser.
Esta investigación se suma a un creciente conjunto de observaciones de galaxias que contradicen esta comprensión, lo que demuestra que todavía tenemos mucho que aprender sobre el universo primitivo.
Por ejemplo, un estudio del JWST publicado en febrero de 2023 encontró seis galaxias que se formaron apenas entre 500 y 700 millones de años después del Big Bang y son 100 veces más masivas de lo que los astrónomos esperarían que fueran.
Si bien muchos expertos creen que estos descubrimientos exigen un reexamen de los modelos cosmológicos actuales, otros han sugerido que las observaciones sin sentido pueden ser ilusiones ópticas.
Un estudio publicado en agosto argumentó que la presencia de agujeros negros en algunas de estas galaxias primitivas podría haberlas hecho parecer mucho más brillantes y más grandes de lo que realmente eran.
Llegar al fondo de este misterio cosmológico requerirá una mayor investigación de estas galaxias anómalas a través de las capacidades únicas de JWST.
«Ya en sus primeros años de funcionamiento, JWST nos ha lanzado un par de obstáculos», afirmó Wuyts.
