El telescopio Webb detecta asombrosas galaxias enormes del universo primitivo

(CNN)– Los astrónomos utilizaron el telescopio espacial James Webb para retroceder en el tiempo hasta los primeros días del universo y descubrieron algo inesperado.

El observatorio espacial encontró seis enormes galaxias que existieron entre 500 y 700 millones de años después del Big Bang que creó el universo. Según un nuevo estudio publicado el miércoles en la revista académica Naturalezael hallazgo contradice por completo las teorías existentes sobre el origen de las galaxias.

«Estos objetos son mucho más grandes de lo que nadie esperaba», dice Joel Leja, coautor del estudio y profesor asistente de astronomía y astrofísica en la Universidad Estatal de Pensilvania. «Esperábamos encontrar solo galaxias pequeñas, jóvenes y bebés en este momento, pero hemos descubierto galaxias tan maduras como la nuestra en lo que anteriormente se entendía como el amanecer del universo».

El telescopio observa el universo en luz infrarroja, invisible a simple vista, y es capaz de detectar la tenue luz de estrellas y galaxias antiguas. Al observar el universo distante, el observatorio esencialmente puede mirar hacia atrás en el tiempo hasta hace unos 13.500 millones de años (los científicos han determinado que el universo tiene unos 13.700 millones de años).

«La revelación de que la formación de galaxias gigantes comenzó muy temprano en la historia del universo pone patas arriba lo que muchos de nosotros creíamos que era ciencia establecida», dice Leja. «Hemos estado llamando informalmente a estos objetos ‘rompedores de universos’, y hasta ahora han estado a la altura de su nombre».

Las galaxias son tan masivas que entran en conflicto con el 99% de los modelos que representan las primeras galaxias del universo, lo que significa que los científicos tienen que repensar cómo se formaron y evolucionaron las galaxias. La teoría actual sugiere que las galaxias comenzaron como pequeñas nubes de estrellas y polvo que crecieron con el tiempo.

Webb tomó imágenes de las seis enormes galaxias. Uno de ellos (abajo a la izquierda) podría contener tantas estrellas como nuestra Vía Láctea, pero es 30 veces más compacto. Crédito: NASA/ESA/CSA/I. Labbé

«Buscamos por primera vez en el universo muy primitivo y no teníamos idea de lo que íbamos a encontrar», dijo Leja. «Resulta que encontramos algo tan inesperado que en realidad crea problemas para la ciencia. Pone en duda todo el panorama de la formación de las primeras galaxias».

Investigación de las primeras galaxias

Leja y sus colegas comenzaron a analizar los datos de Webb, junto con las primeras imágenes de alta resolución del telescopio, una vez que se publicaron en julio. Las galaxias aparecieron como grandes puntos de luz y el equipo se sorprendió al verlas; tanto, que pensaron que se habían equivocado al interpretar los datos.

Un viaje al universo nunca antes visto, con las mejores imágenes de 2022 del telescopio James Webb

“Cuando obtuvimos los datos, todos comenzaron a investigar y estas cosas masivas aparecieron muy rápidamente”, dijo Leja. «Comenzamos a modelar e intentar averiguar qué eran, porque eran muy grandes y brillantes.

Mi primer pensamiento fue que habíamos cometido un error y que lo encontraríamos y seguiríamos con nuestras vidas. Pero aún no hemos encontrado ese error, a pesar de haberlo intentado muchas veces».

Una forma de determinar por qué las galaxias crecieron tan rápido es tomando una imagen espectral de las galaxias, lo que implica dividir la luz en diferentes longitudes de onda para definir varios elementos, así como determinar la distancia real de las galaxias, dijo Leja. Los datos espectroscópicos proporcionarán una visión más detallada de las galaxias y su impresionante tamaño.

“Un espectro nos dirá inmediatamente si estas cosas son reales o no”, dijo Leja. «Nos mostrará su tamaño y su distancia. Lo gracioso es que tenemos todas estas cosas que esperamos aprender de James Webb y esto no estaba ni cerca de la parte superior de la lista. Hemos encontrado algo que nunca pensamos preguntar». el universo, y ha sucedido mucho más rápido de lo que pensaba, pero aquí estamos».

También es posible que las galaxias identificadas con los datos de Webb sean en realidad algo completamente diferente.

«Este es nuestro primer vistazo tan atrás, por lo que es importante que mantengamos la mente abierta sobre lo que estamos viendo», dijo Leja. «Aunque los datos indican que probablemente se trate de galaxias, creo que existe una posibilidad real de que algunos de estos objetos resulten ser agujeros negros supermasivos ocultos. En cualquier caso, la cantidad de masa que hemos descubierto significa que la masa conocida en estrellas en este período de nuestro universo es hasta 100 veces más grande de lo que pensábamos anteriormente. Incluso si cortamos la muestra a la mitad, sigue siendo un cambio asombroso».