Los astrónomos utilizaron el telescopio espacial James Webb para retroceder en el tiempo hasta los primeros días del universo, y descubrieron algo inesperado.
El observatorio espacial encontró seis galaxias inmensas que existieron entre 500 y 700 millones de años después de la gran explosión que creó el universo. Según un nuevo estudio que publicó este miércoles la revista académica Nature, el hallazgo contradice por completo las teorías existentes sobre el origen de las galaxias.
"Estos objetos son mucho más enormes de lo que nadie esperaba", afirma en un comunicado Joel Leja, coautor del estudio y profesor adjunto de Astronomía y Astrofísica en la Universidad Estatal de Pensilvania. "Esperábamos encontrar solo galaxias diminutas, jóvenes, bebés en este momento, pero hemos descubierto galaxias tan maduras como la nuestra en lo que antes se entendía como los albores del universo".
El telescopio observa el universo en luz infrarroja, invisible para el ojo humano, y es capaz de detectar la débil luz de estrellas y galaxias antiguas. Al asomarse al universo distante, el observatorio puede ver esencialmente hacia atrás en el tiempo hasta hace unos 13.500 millones de años (los científicos han determinado que el universo tiene unos 13.700 millones de años).
"La revelación de que la formación de galaxias gigantes comenzó muy pronto en la historia del universo cambia totalmente lo que muchos de nosotros creíamos que era ciencia consolidada", afirma Leja. "Hemos estado llamando informalmente a estos objetos 'rompedores del universo', y hasta ahora han hecho honor a su nombre".
Las galaxias son tan masivas que entran en conflicto con el 99% de los modelos que representan las primeras galaxias del universo, lo que significa que los científicos tienen que replantearse cómo se formaron y evolucionaron las galaxias. La teoría actual sugiere que las galaxias comenzaron como pequeñas nubes de estrellas y polvo que crecieron con el tiempo.
"Miramos por primera vez en el universo muy primitivo y no teníamos ni idea de lo que íbamos a encontrar", dijo Leja. "Resulta que encontramos algo tan inesperado que en realidad crea problemas para la ciencia. Pone en tela de juicio todo el panorama de la formación de las primeras galaxias".
Investigación de las primeras galaxias
Leja y sus colegas comenzaron a analizar los datos del Webb, junto con las primeras imágenes de alta resolución del telescopio, una vez que se publicaron en julio. Las galaxias aparecían como grandes puntos de luz, y el equipo se sorprendió al verlas; tanto, que pensaron que habían cometido un error al interpretar los datos.
"Cuando obtuvimos los datos, todo el mundo empezó a investigar y estas cosas masivas aparecieron muy rápido", dijo Leja. "Empezamos a hacer el modelado e intentamos averiguar qué eran, porque eran muy grandes y brillantes.
Mi primera idea fue que habíamos cometido un error y que lo encontraríamos y seguiríamos adelante con nuestras vidas. Pero aún no hemos encontrado ese error, a pesar de haberlo intentado muchas veces".
Una forma de determinar por qué las galaxias crecieron tan rápidamente es tomando una imagen espectral de las galaxias, lo que implica dividir la luz en diferentes longitudes de onda para definir varios elementos, así como determinar la distancia real de las galaxias, dijo Leja. Los datos espectroscópicos proporcionarán una visión más detallada de las galaxias y de su impresionante tamaño.
"Un espectro nos dirá inmediatamente si estas cosas son reales o no", dijo Leja. "Nos mostrará su tamaño y su distancia. Lo curioso es que tenemos todas estas cosas que esperamos aprender de James Webb y esto no estaba ni cerca de encabezar la lista. Hemos encontrado algo que nunca pensamos preguntar al universo, y ha ocurrido mucho más rápido de lo que pensaba, pero aquí estamos".
También es posible que las galaxias identificadas con los datos de Webb sean en realidad algo totalmente distinto.
"Este es nuestro primer vistazo tan atrás, por lo que es importante que mantengamos una mente abierta sobre lo que estamos viendo", dijo Leja. "Aunque los datos indican que probablemente se trate de galaxias, creo que existe la posibilidad real de que algunos de estos objetos resulten ser agujeros negros supermasivos ocultos. En cualquier caso, la cantidad de masa que hemos descubierto significa que la masa conocida en estrellas en este periodo de nuestro universo es hasta 100 veces mayor de lo que habíamos pensado anteriormente. Incluso si reducimos la muestra a la mitad, sigue siendo un cambio asombroso".