El telescopio espacial James Webb de la NASA halla pruebas del eslabón perdido con las primeras estrellas

Utilizando el telescopio espacial James Webb de la NASA, los astrónomos han descubierto una galaxia con una extraña señal luminosa, que podría ser su gas eclipsando a sus estrellas. Descubierta aproximadamente mil millones de años después del Big Bang, la galaxia GS-NDG-9422 (9422) podría ser una fase de eslabón perdido de la evolución galáctica entre las primeras estrellas del universo y las galaxias más consolidadas.

“Mi primer pensamiento al mirar el espectro de la galaxia fue: ‘eso es raro’, que es exactamente lo que el telescopio Webb fue diseñado para revelar: fenómenos totalmente nuevos en el universo temprano que nos ayudarán a entender cómo comenzó la historia cósmica”, dijo el investigador principal Alex Cameron de la Universidad de Oxford.

Extraña señal luminosa de la galaxia

Cameron trabajó con Harley Katz, un teórico, para analizar los datos. Al trabajar juntos, el equipo descubrió que los modelos informáticos de las nubes de gas cósmico calentadas por estrellas calientes y masivas, hasta el punto de que el gas brillaría más que las estrellas, coincidían perfectamente con las observaciones del telescopio.

“Parece que estas estrellas deben ser mucho más calientes y masivas que lo que vemos en el universo local, lo que tiene sentido porque el universo primitivo era un entorno muy diferente”, dijo Katz, de Oxford y la Universidad de Chicago.

En el universo local, las estrellas masivas típicas tienen temperaturas de entre 40.000 y 50.000 grados Celsius. Según el equipo de investigación, la galaxia 9422 tiene estrellas que tienen temperaturas superiores a los 80.000 grados Celsius.

El equipo sospecha que la galaxia se encuentra en medio de una fase de formación estelar dentro de una nube de gas denso que produce muchas estrellas calientes y masivas. La nube de gas está recibiendo grandes cantidades de fotones de luz de las estrellas, por lo que ahora brilla intensamente.

El gas nebuloso que brilla más que las estrellas es interesante porque es algo que se predijo en los entornos de la primera generación de estrellas del universo, que los científicos clasifican como estrellas de la Población III.

“Sabemos que esta galaxia no tiene estrellas de Población III, porque los datos del Webb muestran demasiada complejidad química. Sin embargo, sus estrellas son diferentes a las que conocemos: las estrellas exóticas de esta galaxia podrían ser una guía para entender cómo las galaxias pasaron de ser estrellas primordiales a los tipos de galaxias que ya conocemos”, dijo Katz.

Preguntas sin respuesta

La galaxia 9422 es un ejemplo de esta fase del desarrollo galáctico, por lo que muchas de las preguntas del equipo aún siguen sin respuesta. ¿Son las condiciones habituales en las galaxias en este período de tiempo o se trata de fenómenos poco frecuentes? ¿Qué podrían decirnos sobre las fases anteriores de la evolución galáctica? Cameron, Katz y su equipo de investigación están identificando activamente más galaxias para añadir a esta población y así poder entender mejor lo que podría haber estado sucediendo en el universo durante los primeros mil millones de años después del Big Bang.

“Es un momento muy emocionante poder utilizar el telescopio Webb para explorar esta parte del universo que antes era inaccesible”, afirmó Cameron. “Estamos apenas al comienzo de nuevos descubrimientos y nuevos conocimientos”.

Referencia de la noticia:

Cameron, A.J., Katz, H., Witten, C., Saxena, A., Laporte, N. and Bunker, A.J. (2024). Nebular dominated galaxies: insights into the stellar initial mass function at high redshift. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, [online] 534(1), pp.523–543. DOI: https://doi.org/10.1093/mnras/stae1547