Un estudio ilumina el misterio de las galaxias gigantes en el universo recién nacido

Cuando hace dos años el Telescopio Espacial James Webb empezó enviar sus primeras imágenes de la infancia del universo, hubo sorpresas. En lugar de pequeñas galaxias que aún no habían tenido tiempo para crecer, se veían acumulaciones de estrellas gigantescas que parecían cuestionar los modelos cosmológicos más aceptados. A principios de este año, se descubrió el objeto más luminoso del universo, a 12.000 millones de años luz, un cuásar con un brillo tan intenso que, durante décadas, se había confundido con una estrella cercana. En lugar de un sol, se trataba de un disco de gas y polvo de siete años luz de diámetro que giraba en torno a un agujero negro con la masa de 17.000 millones de soles.

Entonces, se apuntó a la predilección del universo por formar objetos muy masivos en zonas con mucha densidad de galaxia como explicación posible. En el universo actual, tras miles de millones de años de expansión cósmica, todo está más lejos de todo y ya no hay masa para generar objetos gigantescos tan rápido. También se ha planteado la existencia de agujeros semilla, un tipo de objetos que podrían explicar cómo se formaron agujeros negros tan masivos tan pronto.

Sin embargo, un nuevo estudio, publicado ayer lunes en The Astrophysical Journal, sugiere una explicación alternativa. El brillo de algunas de esas galaxias no se explicaría por su tamaño o la cantidad de estrellas que albergan, sino por el efecto de los agujeros negros muy activos que habitan su interior. Estos objetos consumen cantidades ingentes del gas que hay en sus inmediaciones y la fricción de ese material en rápido movimiento provoca una luminosidad extraordinaria, haciendo que parezcan más masivas de lo que realmente son.

Cuando los científicos eliminaron estas galaxias especialmente brillantes, el cálculo de masa de las demás encaja dentro de las predicciones del modelo estándar de cosmología. “La conclusión es que no hay una crisis en términos del modelo estándar de cosmología”, afirma Steve Finkelstein, profesor de la Universidad de Texas en Austin y coautor del estudio. “Cuando tienes una teoría que ha resistido así el paso del tiempo, tienes que tener pruebas abrumadoras para descartarla, y no es el caso”, concluye.

No obstante, los datos del James Webb siguen mostrando más galaxias que las que habría a un ritmo de formación similar al que se ve en nuestra región del cosmos y aún no hay una interpretación definitiva sobre la naturaleza de los pequeños puntos rojos que aparecen en las imágenes del telescopio espacia. Equipos como el que firma el artículo en The Astrophysical Journal han observado en los espectros de estos puntos indicios de lo que parece hidrógeno moviéndose a gran velocidad, algo típico de los discos de acreción que se forman alrededor de los agujeros negros. Si esto fuese así, ese gas cayendo al interior del agujero explicaría, en parte al menos, la luminosidad de estos puntos, que no necesitarían albergar tantas estrellas. El cálculo de cuánta luz procede del gas en movimiento y cuánta de las estrellas ayudará a conocer cómo era realmente el cosmos unos cientos de millones de años después del Big Bang.

Aunque las nuevas imágenes no han hecho que el modelo estándar de cosmología se desmorone, es posible que necesite algún ajuste. “No entendemos bien todo y eso hace que la ciencia sea divertida, porque sería muy aburrido si con un solo artículo científico lo pudiésemos explicar todo y ya no hubiese más preguntas que responder”, apunta Katherine Chworowsky, primera autora del estudio.

En los próximos años, las imágenes del James Webb prometen ofrecer material para replantear la historia evolutiva del universo, incluyendo misterios como el de la energía oscura, la fuerza que compone más del 70% del universo. La capacidad del telescopio para fotografiar supernovas lejanas, un tipo de estrellas que se emplean para medir las distancias en el cosmos, servirá para calcular mejor la velocidad de expansión del universo a lo largo de su historia, y la comparación de las galaxias antiguas y modernas también ayudará a reconstruir el modo en que esa energía inmensa, omnipresente e invisible empujó el universo hasta su estado actual.

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