Lo que ha descubierto el Telescopio Espacial James Webb podría cambiar todo lo que sabemos sobre el universo.

Se ha hecho un descubrimiento que tiene la capacidad de cambiar todo lo que sabemos sobre el universo. Así es, y todo gracias al Telescopio Espacial James Webb (JWST, por sus siglas en inglés).

Si no sabes lo que es, el JWST es una versión más avanzada del legendario Telescopio Espacial Hubble lanzado en 1990, mientras que el JWST fue lanzado al espacio en diciembre de 2021.

A la altura de sus expectativas, el JWST ha realizado numerosos descubrimientos en el espacio, que incluso podrían apuntar a que hay vida más allá de nuestro pequeño planeta.

Telescopio Espacial James Webb. Crédito de imagen: NASA

¿Qué descubrió el James Webb?

Científicos que utilizan el JWST afirman haber descubierto una galaxia “extraña” con estrellas “exóticas” que podría representar la fase del “eslabón perdido” de la evolución galáctica del Universo.

El Dr. Alex Cameron, de la University of Oxford e investigador principal del equipo responsable del descubrimiento, dijo en un comunicado:

“Lo primero que pensé al observar el espectro de la galaxia fue: ‘Es extraño'”.

Bautizada como GS-NDG-9422 (9422), esta galaxia distante formada unos mil millones de años después del Big Bang presenta una característica única nunca vista hasta ahora: su gas parece eclipsar a sus estrellas. Según los investigadores, este rasgo inusual podría significar que la extraña galaxia es en realidad un eslabón galáctico perdido entre las primeras estrellas del universo y las galaxias más familiares y “bien establecidas” que vemos hoy en día.

De confirmarse, el descubrimiento podría ayudar a los astrónomos a comprender la evolución del universo durante una fase poco conocida. También muestra cómo el JWST sigue proporcionando descubrimientos sin precedentes que continúan reescribiendo nuestra comprensión del cosmos.

Cameron afirmó:

“[Esto] es exactamente para lo que se diseñó el telescopio Webb: fenómenos totalmente nuevos en el Universo primitivo que nos ayudarán a comprender cómo comenzó la historia cósmica”.

Esta imagen de la galaxia GS-NDG-9422, captada por el instrumento NIRCam (Near-Infrared Camera) del telescopio espacial James Webb, se presenta con flechas de compás, una barra de escala y una clave de color como referencia. Crédito de imagen: NASA, ESA, CSA, STScI, Alex Cameron (Oxford)

¿Por qué la nube de gas que rodea a la extraña galaxia 9422 brilla más que sus estrellas?

Tras detectar la inusual lectura espectral de la galaxia 9422, Cameron afirma que se puso en contacto con su colega y teórico, el Dr. Harley Katz, de Oxford y la University of Chicago. Los investigadores exploraron varios modelos galácticos para ver si alguno se ajustaba a los datos inesperados del equipo. Este esfuerzo reveló una clase de modelos galácticos que parecían encajar: estrellas extremadamente calientes y masivas que calientan la nube de gas galáctico que las rodea lo suficiente como para que su firma luminosa sea más brillante que la firma espectral de las estrellas.

Katz explicó:

“Parece que estas estrellas deben ser mucho más calientes y masivas de lo que vemos en el Universo local, lo que tiene sentido porque el Universo primitivo era un entorno muy diferente”.

Según los investigadores, las estrellas calientes y masivas que se encuentran en el Universo “local” tienen una temperatura de entre 70.000 y 90.000 grados Fahrenheit, es decir, entre 40.000 y 50.000 grados Celsius. Sin embargo, las estrellas que Cameron y su equipo observaron parecían estar más cerca de los 140.000 grados Fahrenheit o unos 80.000 grados Celsius.

Basándose en los datos observados y en estos nuevos modelos informáticos, Cameron y Katz sospechan que su extraña galaxia está experimentando actualmente una fase de intensa formación estelar. También creen que esto está ocurriendo dentro de una nube de gas masiva y densa, lo que aumenta la producción de estrellas calientes y masivas. Según el equipo, estos factores combinados dan lugar a una firma luminosa inusual en la que el gas es más brillante que las estrellas.

El comunicado de prensa de los hallazgos del equipo indica:

“La nube de gas recibe tantos fotones de luz de las estrellas que brilla con una intensidad extrema”.

Estrellas exóticas y evolución galáctica

Aunque los modelos de evolución galáctica preveían anteriormente que el gas nebular eclipsaba a sus estrellas, el equipo afirma que esto sólo suele ocurrir en la primera generación de galaxias del universo que contienen una clase diferente de estrellas. Denominadas estrellas de la Población III, se cree que estos cuerpos estelares evolucionaron millones de años antes que la galaxia 9422. Según los investigadores, las lecturas del JWST muestran que esta extraña galaxia recién descubierta no podría estar formada por estrellas de la Población III.

Katz explico:

“Sabemos que esta galaxia no tiene estrellas de la Población III porque los datos del Webb muestran demasiada complejidad química”.

Esta combinación de rasgos encontrados en las estrellas del universo primitivo y las estrellas con las que los astrónomos están más familiarizados en el cosmos actual significa que el equipo puede haber tropezado con una galaxia “eslabón perdido” que representa una transición de fase entre el universo primitivo y el moderno.

Katz afirma:

“Las estrellas exóticas de esta galaxia podrían servir de guía para comprender cómo se produjo la transición de las galaxias desde las estrellas primigenias hasta los tipos de galaxias que ya conocemos”.

Esta comparación de los datos del Webb con la predicción de un modelo informático pone de relieve la misma característica inclinada que llamó la atención del investigador principal, Alex Cameron. El gráfico inferior compara lo que los astrónomos esperarían ver en una galaxia “típica”, cuya luz procede predominantemente de las estrellas (línea blanca), con un modelo teórico de luz procedente de gas nebular caliente, que eclipsa a las estrellas (línea amarilla). Crédito de imagen: NASA, ESA, CSA, Leah Hustak (STScI)

A la caza de más ejemplos de galaxias eslabón perdido

Aunque se trata de un concepto intrigante, los investigadores afirman que la 9422 no es más que un ejemplo de esta transición de fase. Podría ser un ejemplo típico de galaxias formadas durante esta fase, o podría representar realmente una galaxia rara y extraña.

De cara al futuro, el equipo afirma que ahora están “identificando más galaxias” para ver si pueden encontrar ejemplos adicionales que se ajusten a este tiempo y estructura cósmicos. Si tienen éxito, creen que podrán responder a muchas preguntas pendientes sobre el estado del universo mil millones de años después del Big Bang y sobre cómo el universo primitivo se transformó en el que vemos hoy. Afortunadamente, el equipo dispone por fin de las herramientas necesarias para alcanzar este ambicioso objetivo.

Cameron dijo:

“Es un momento muy emocionante poder utilizar el telescopio Webb para explorar esta época del Universo que antes era inaccesible. Estamos sólo al principio de nuevos descubrimientos y comprensión”.

Los hallazgos de la investigación “Nebular-dominated galaxies: insights into the stellar initial mass function at high redshift” han sido publicados en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

[FT: eurekalert]

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