Un reciente hallazgo del Telescopio Espacial James Webb (JWST) sugiere que la vida surgió en el cosmos mucho antes de lo que se pensaba. El potente espectrógrafo de infrarrojo cercano del Webb ha detectado carbono en una antigua galaxia, un elemento esencial para la vida.

Este descubrimiento sugiere que un ingrediente clave para la vida surgió mucho antes de lo que se pensaba, apenas 350 millones de años después del Big Bang.

La galaxia en cuestión, GS-z12, es una galaxia muy distante y muy desplazada al rojo que existía cuando el universo era sólo un “bebé”. Gracias al potente espectrógrafo de infrarrojo cercano (NIRSpec) del JWST, un equipo internacional de astrónomos analizó la luz de esta antigua galaxia. La descompusieron en un espectro que reveló la inconfundible huella química del carbono.

Roberto Maiolino, profesor de astrofísica experimental de la University of Cambridge y coautor del estudio, dijo en un comunicado:

“Nos sorprendió ver carbono tan temprano en el Universo, ya que se pensaba que las primeras estrellas producían mucho más oxígeno que carbono”.

Servicio de reparto cósmico

Los astrónomos creían que la producción y distribución de “metales” -elementos más pesados que el hidrógeno y el helio- era un proceso gradual, que tardaba miles de millones de años en desarrollarse.

Imagen infrarroja del JWST tomada por NIRCam para el programa JWST Advanced Deep Extragalactic Survey. Crédito de imagen: Webb Space Telescope

Aparte del hidrógeno, el helio y pequeñas cantidades de litio, todos los demás elementos que componen el universo se formaron en el interior de una estrella. Estos elementos se dispersaron por el cosmos mediante violentas explosiones de supernovas, un servicio de entrega cósmico que sembró la siguiente generación de estrellas.

Sin embargo, la presencia de carbono en GS-z12 pone en tela de juicio esta hipótesis tan arraigada.

Maiolino agregó:

“Investigaciones anteriores sugerían que el carbono comenzó a formarse en grandes cantidades relativamente tarde, unos mil millones de años después del Big Bang. Pero hemos descubierto que el carbono se formó mucho antes; incluso podría ser el metal más antiguo de todos”.

Un nuevo origen

Las implicaciones de este descubrimiento son de gran alcance. El carbono es un componente fundamental de la vida tal y como la conocemos, esencial para la formación de moléculas orgánicas. Su presencia tan temprana en la historia del universo plantea numerosas preguntas sobre la naturaleza de los orígenes de la vida.

Francesco D’Eugenio, astrofísico del Kavli Institute for Cosmology y autor principal del estudio

“Estas observaciones nos dicen que el carbono puede enriquecerse rápidamente en el universo primitivo.

Y dado que el carbono es fundamental para la vida tal y como la conocemos, no es necesariamente cierto que la vida debiera haber evolucionado mucho más tarde en el universo. Tal vez la vida surgió mucho antes -aunque si hay vida en otros lugares del universo, podría haber evolucionado de forma muy diferente a como lo hizo aquí en la Tierra.”

Formación temprana de carbono

Representación artística del Telescopio Espacial James Webb (JWST). Crédito de imagen: NASA GSFC / CIL / Adriana Manrique Gutierrez

Aunque los mecanismos precisos que condujeron a la formación temprana del carbono siguen siendo inciertos, los investigadores sugieren que las primeras estrellas podrían haber funcionado de forma diferente a lo que se pensaba. Podrían haberse colapsado con menos energía y haber permitido que el carbono de su envoltura exterior escapara más fácilmente.

D’Eugenio agregó:

“Las primeras estrellas son el santo grial de la evolución química. Al estar formadas únicamente por elementos primigenios, su comportamiento es muy distinto al de las estrellas modernas. Estudiando cómo y cuándo se formaron los primeros metales en el interior de las estrellas, podemos establecer un marco temporal para los primeros pasos en el camino que condujo a la formación de la vida”.

Los hallazgos del equipo se publicaron en la revista de preimpresión arXiv, y han sido aceptados para su publicación en la revista Astronomy & Astrophysics.

[FT: cambridge]

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Crédito imagen de portada: depositphotos.com