El Telescopio Espacial James Webb ha descubierto dos de las primeras galaxias jamás vistas en el universo, y son mucho más brillantes de lo esperado, lo que significa que los astrónomos están reconsiderando sus creencias sobre cómo se formaron las primeras estrellas.
“Estas observaciones simplemente hacen que tu cabeza explote”, dijo Paola Santini, una de las investigadoras, en un comunicado. “Este es un capítulo completamente nuevo en astronomía. Es como una excavación arqueológica, cuando de repente encuentras una ciudad perdida o algo que no conocías. Es simplemente asombroso”.
Se cree que las dos galaxias tienen miles de millones de años, desde solo 100 millones de años después del Big Bang. Webb es capaz de mirar hacia atrás a algunas de las primeras galaxias, porque opera en el rango infrarrojo, lo que significa que puede ver galaxias que están desplazadas al rojo.
El corrimiento al rojo ocurre cuando la luz de una galaxia distante se desplaza al extremo rojo del espectro debido a la expansión del universo. Cuanto más fuerte es el cambio, más distante es la galaxia. La luz de algunas galaxias se desplaza tan lejos que se mueve fuera del espectro de luz visible y hacia el infrarrojo, donde Webb puede verla. Investigaciones anteriores habían estimado que algunas galaxias detectadas por Webb podrían tener un corrimiento al rojo tan alto como 14, pero los resultados recientes son más precisos gracias a una mejor calibración de los instrumentos y sugieren un corrimiento al rojo para las dos galaxias de 10.5 y 12.5, respectivamente.
Webb también aprovecha un fenómeno llamado lente gravitacional, en el que un objeto masivo como una galaxia o cúmulo de galaxias tiene tanta masa que deforma el espacio y actúa como una lupa, lo que permite a los investigadores ver galaxias aún más distantes detrás de él.
La gran sorpresa es que las dos galaxias observadas son mucho más brillantes de lo que los investigadores habían pensado que serían. También fueron vistos muy rápidamente, en los primeros días de las observaciones de Webb, lo que sugiere que las galaxias tempranas podrían ser más numerosas de lo que se pensaba.
“Hemos clavado algo que es increíblemente fascinante. Estas galaxias tendrían que haber comenzado a unirse tal vez solo 100 millones de años después del Big Bang. Nadie esperaba que la edad oscura hubiera terminado tan temprano”, dijo otro de los investigadores, Garth Illingworth. “El Universo primitivo habría sido sólo una centésima parte de su edad actual. Es una franja de tiempo en el cosmos en evolución de 13.800 millones de años”.
Los investigadores sugieren que, o bien las galaxias primitivas podrían ser mucho más masivas de lo que se pensaba, con muchas más estrellas de lo esperado, o que podrían ser menos masivas pero con estrellas que brillaron muy intensamente y son bastante diferentes de las estrellas que vemos hoy. Para aprender más y confirmar la edad de estos universos, los investigadores planean realizar más observaciones con los instrumentos de espectroscopia de Webb.
“Todo lo que vemos es nuevo. Webb nos está mostrando que hay un universo muy rico más allá de lo que imaginamos”, dijo el investigador Tommaso Treu. “Una vez más el universo nos ha sorprendido. Estas galaxias tempranas son muy inusuales en muchos sentidos”.
