El universo temprano vuelve a sorprendernos. A menos de mil millones de años del Big Bang, ya existían galaxias envueltas en polvo y formando estrellas con una intensidad anómala. Un nuevo estudio internacional reveló la presencia una población tenue y en extremo alejada de la Tierra. El encuentro ha hecho que los científicos a cargo planteen una nueva hipótesis: estos cúmulos podrían ser la pieza faltante en la evolución de las primeras galaxias.
El problema de las galaxias en el universo temprano
Las galaxias polvorientas formadoras de estrellas (DSFG, por sus siglas en inglés) se descubrieron en 1998. En aquel momento sorprendieron porque eran luminosas, activas y muy lejanas: su luz había viajado entre 10 y 12 mil millones de años antes de llegar a la Tierra. En otras palabras, cuando el universo tenía entre dos y tres mil millones de años de existencia, ya había galaxias con suficiente polvo para producir estrellas de manera intensa.
El problema es que, según los modelos más aceptados de formación de galaxias, las DSFG no deberían ser tan brillantes ni tan abundantes a una edad tan temprana del cosmos. Estas galaxias acumularon masa demasiado rápido, contienen cantidades de polvo inesperadas y muestran tasas de formación estelar inusualmente altas para su época.
El nuevo estudio profundiza el enigma. El equipo utilizó el telescopio espacial James Webb para observar más lejos de lo que permitían los instrumentos que descubrieron las primeras DSFG hace casi 30 años. Encontraron galaxias aún más tenues y más distantes. Esto sugiere que las primeras galaxias polvorientas capaces de fabricar estrellas podrían haber surgido incluso antes de lo que se pensaba.
Las estrellas oscuras son una intrigante teoría que menciona materia oscura y nubes de hidrógeno en el universo primitivo. Pronto podrían confirmarse.
Una pieza de un rompecabezas más grande
El equipo de astrónomos ahora tiene en sus manos fotos de galaxias polvorientas que nacieron antes de lo esperado, lo que implica haberse encontrado con más preguntas. Aun así, los astrónomos están entusiasmados: creen que estos datos completan una historia pendiente sobre la evolución de las primeras galaxias.
Hasta ahora, la ciencia ya había identificado galaxias “bebés”, extremadamente brillantes y compactas, y también galaxias “viejas” o “muertas”, que agotaron su gas y ya no pueden formar estrellas, todo dentro de los primeros miles de millones de años del universo. Las nuevas DSFG parecen representar la fase madura entre esos dos extremos.
“Es cómo si ahora tuviéramos instantáneas del ciclo de vida de estas raras galaxias. Las ultrabrillantes son galaxias jóvenes, luego están las que se encuentran en su vejez y las que encontramos son adultos jóvenes», dijo Jorge Zavala, autor principal del artículo publicado este mes en The Astrophysical Journal Letters.
Esta idea sigue siendo una hipótesis. Harán falta más estudios y más detecciones de galaxias en el universo temprano para confirmarla. Sin embargo, los resultados refuerzan una conclusión inquietante: los modelos actuales no explican por qué el universo parece tan eficiente para crear galaxias masivas tan pronto.
La investigación reunió el trabajo de 48 astrónomos de 14 países, encabezados por un equipo de la Universidad de Massachusetts Amherst.