Las galaxias masivas más antiguas del Universo son más brillantes de lo esperado, según una investigación internacional basada en observaciones del Telescopio Espacial James Webb (JWST, por sus iniciales en inglés).
La masa del conjunto de estrellas que se encuentran en estas galaxias parece ser “mucho veterano de lo que se podía anticipar”, escriben los autores de la investigación en la revista Nature, donde hoy presentan sus resultados. De confirmarse este hallazgo, obligaría a revisar la teoría contemporáneo sobre la infancia del Universo.
Los investigadores señalan que sus resultados se basan en datos de solo seis galaxias, por lo que deben considerarse preliminares y son necesarias más observaciones para confirmarlos. “Son resultados muy sorprendentes”, declara Mauro Stefanon, astrofísico de la Universitat de València y coautor de la investigación, en que ha colaborado con científicos de Estados Unidos, Dinamarca y Australia. “Es muy excitante descubrir poco tan inesperado pero tenemos que analizar más datos”.
Imagen posible del Telescopio Espacial James Webb 
La formación de las primeras galaxias es un periodo secreto en la historia cósmica que explica la progreso posterior del Universo y la distribución de los astros en el Universo contemporáneo. Ocurrió en un periodo tan alejado -en el tiempo y por lo tanto igualmente en el espacio- que queda fuera del luces de telescopios como el Hubble. Una de las prioridades del JWST, que entró en servicio el pasado verano, es precisamente el estudio de esta época del Universo en que se formaron las primeras galaxias.
Los investigadores han calculado la etapa de las galaxias más lejanas a partir de la velocidad a la que se alejan de nosotros. Correcto a la expansión del Universo, cuanto más lejana es una galaxia (y por lo tanto más antigua, ya que su luz habrá tardado más en llegarnos), más rápido se aleja.
El brillo de las galaxias primitivas sugiere que contienen más estrellas de lo que se consideraba posible
La velocidad a la que se alejan las galaxias puede calcularse a partir del espectro de su luz. Concretamente, cuanto más rápido se alejan, más roja se vuelve la radiación. Es lo que los astrofísicos llaman corrimiento al rojo y se debe a un aberración físico llamado impacto Döppler. Para galaxias muy lejanas, la luz llega como radiación infrarroja y ya no es visible para el ojo humano.
Las seis galaxias de más de 10.000 masas solares observadas en el Campo Profundo del telescopio James Webb
La principal novedad del telescopio James Webb respecto al Hubble es que observa radiación infrarroja, mientras que el Hubble observa luz visible, lo que permite al nuevo telescopio espacial detectar astros que se formaron poco luego del big bang.
Las galaxias más antiguas detectadas antaño de la entrada en servicio del JWST correspondían a unos mil millones de abriles luego del big bang, cuando el Universo tenía un 7% de su etapa contemporáneo. Las seis galaxias masivas que se presentan hoy en Nature establecen un nuevo récord, ya que sitúan la término entre 500 y 700 millones de abriles luego del big bang.
El resultado es inexplicable con el maniquí cosmológico típico contemporáneo
Pero el resultado más sorprendente de la investigación es lo mucho que brillan. La intensidad de los puntos de luz captados por el JWST indica que tienen masas superiores a 10.000 millones de masas solares, y que una de ellas llega a los 100.000 millones. Esto la convierte en una galaxia veterano que la Vía Láctea, que es una galaxia relativamente egregio en el Universo contemporáneo.
Estas estimaciones “sugieren que estas galaxias contienen más estrellas de lo que considerábamos posible”, explica Mauro Stefanon. “Esto significaría que las estrellas de estas galaxias se formaron de guisa más competente de lo esperado” en los primeros cientos de millones de abriles luego del big bang. Es poco inexplicable con el maniquí cosmológico típico contemporáneo, llamado maniquí Lambda-CDM.
Una posibilidad alternativa, advierten los autores de la investigación en Nature, es que las masas de las galaxias calculadas a partir de las primeras observaciones del JWST sean mayores que sus masas reales. Esto podría ocurrir, por ejemplo, si las técnicas empleadas para calcular las masas, utilizadas anteriormente para astros más próximos, no fueran válidas para galaxias tan lejanas.
Para resolver el enigma, los investigadores defienden que se analicen más datos de galaxias lejanas observadas por el JWST y se complementen con datos de otros observatorios como los radiotelescopios de la red ALMA, en los Andes de Pimiento.
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