El telescopio más potente del mundo descubre una galaxia imposible según las teorías actuales
El telescopio espacial James Webb ha detectado una galaxia tan antigua y extraña que está obligando a los astrónomos a replantearse cómo se formaron las primeras estructuras del universo
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MadridEl telescopio espacial James Webb Space Telescope, considerado el observatorio más potente jamás construido, ha detectado una galaxia tan extraña y antigua que algunos astrónomos la describen como “imposible” según los modelos cosmológicos actuales. El hallazgo ha generado un debate intenso debido a que podría obligar a revisar parte de lo que ya sabíamos sobre el nacimiento de las primeras galaxias después del Big Bang.
La galaxia, denominada LAP1-B, no solo parece haberse formado muchísimo antes de lo que se esperaba, sino que además muestra características demasiado evolucionadas para una época tan temprana del universo, tan solo 800 millones de años después del Big Bang.
Desde que comenzó a operar en 2022, el James Webb ha revolucionado la astronomía moderna. Sus imágenes del universo profundo han permitido observar galaxias extremadamente lejanas cuya luz ha tardado más de 13.000 millones de años en llegar hasta nosotros. Esto quiere decir que los astrónomos pueden ver cómo era el cosmos cuando apenas tenía unos cientos de millones de años de vida.
Una galaxia casi intacta desde el origen del universo
El principal problema de esta nueva observación es el tiempo. Según los modelos cosmológicos más aceptados, las primeras galaxias del universo deberían haber sido pequeñas, caóticas y relativamente pobres en elementos pesados. Después del Big Bang, el cosmos estaba compuesto casi exclusivamente por hidrógeno y helio. Las primeras estrellas tardaron millones de años en formarse y comenzar a fabricar elementos más complejos mediante fusión nuclear.
No obstante, el James Webb ha detectado galaxias muy brillantes, masivas y sorprendentemente organizadas en una época en la que el universo apenas comenzaba a salir de su “edad oscura”. Algunas parecen contener generaciones avanzadas de estrellas cuando, en teoría, apenas habría habido tiempo suficiente para que pudieran nacer las primeras.
Eso es precisamente lo que desconcierta a los investigadores. Las galaxias observadas parecen haber evolucionado demasiado rápido. El hallazgo muestra una fábrica primitiva de materia en una galaxia extremadamente pobre en oxígeno. Según el estudio liderado por Kimihiko Nakajima, LAP1-B contiene una cantidad extremadamente baja de oxígeno, unas 240 veces menos que el Sol. Lo que hace que sea una de las galaxias con formación estelar más primitivas químicamente que se han observado hasta ahora.
En astronomía, la presencia de elementos pesados, como pueden ser oxígeno, carbono o hierro, es esencial para reconstruir la historia del universo. Después del Big Bang, prácticamente solo existían hidrógeno y hielo. Los elementos más complejos se formaron más tarde en el interior de las estrellas mediante procesos de fusión nuclear. Esto quiere decir que cuanto menos contaminada químicamente está una galaxia, más cerca podría encontrarse de las primeras etapas de formación estelar.
Esta galaxia pudo ser detectada debido a que una lente gravitacional aumentó su brillo casi 100 veces. LAP1-B era demasiado tenue para aparecer por sí misma ante los telescopios. Un cúmulo masivo de galaxias situado en primer plano deformó el espacio-tiempo haciendo de lupa natural. Si esto no hubiera sucedido, esta galaxia seguiría oculta.
Por otro lado, uno de los aspectos más fascinantes del descubrimiento es que LAP1-B podría contener indicios indirectos de las llamadas estrellas de Población III, las primeras estrellas que existieron en el universo. Estas estrellas son casi legendarias dentro de la astronomía. Los científicos suponen que fueron gigantescas, extremadamente calientes y compuestas únicamente por hidrógeno y helio. Como todavía no existían elementos pesados, su comportamiento podría haber sido muy diferente al de las estrellas actuales.
El problema es que nunca han sido observadas directamente. Los astrónomos consideran que estas estrellas vivieron muy poco tiempo antes de explotar violentamente como supernovas, enriqueciendo el universo con elementos más complejos. Por eso, resulta tan difícil encontrar pruebas de su existencia: desaparecieron hace miles de millones de años.
Sin embargo, galaxias primitivas como LAP1-B podrían conservar las huellas químicas de aquella primera generación estelar.
La química del cosmos primitivo
Uno de los aspectos más importantes de LAP1-B es precisamente su composición química. Analizar qué elementos contiene una galaxia permite reconstruir parte de su historia. Cuando una estrella nace y muere, libera nuevos elementos al espacio. Con el paso del tiempo, las galaxias van enriqueciéndose químicamente. Por eso, las galaxias modernas contienen grandes cantidades de oxígeno, carbono, nitrógeno o hierro.
LAP1-B, en cambio, parece conservar una composición extraordinariamente pobre en oxígeno. Eso la convierte en una especie de “fósil cósmico”. Los investigadores sostienen que estudiar objetos así puede ayudar a comprender cómo el universo pasó de estar compuesto casi exclusivamente por hidrógeno y helio a generar toda la diversidad química necesaria para formar planetas, océanos y vida. En cierta forma, observar estas galaxias primitivas es observar los primeros pasos de la química cósmica.
Aunque los científicos no piensan que el hallazgo destruya la cosmología moderna, sí que obliga a replantear ciertos aspectos sobre la rapidez con la que evolucionó el universo temprano.