James Webb explica el enigma de algunas de las primeras galaxias

Prácticamente desde el momento en que fue encendido, el Telescopio Espacial James Webb ha estado sacudiendo la cosmología. En algunas de sus primeras observaciones , el telescopio pudo observar algunas de las galaxias más antiguas jamás observadas y encontró algo extraño: estas galaxias eran mucho más brillantes de lo que nadie había predicho. Incluso cuando los instrumentos del telescopio fueron calibrados cuidadosamente durante las pocas semanas posteriores al inicio de sus operaciones, la discrepancia persistió. Parecía que el universo primitivo era un lugar mucho más activo y brillante de lo esperado, y nadie sabía por qué.

Este no fue un problema menor. El hecho de que las galaxias primitivas parecieran ser más grandes o más brillantes de lo que predijeron los modelos significaba que algo andaba mal en la forma en que entendíamos el universo primitivo. Los hallazgos fueron incluso considerados " ruptura del universo ". Ahora, sin embargo, una nueva investigación sugiere que el universo no está roto, es sólo que los primeros agujeros negros jugaron una mala pasada.

En la oscuridad del espacio, un objeto brillante en el centro de la vista está rodeado y parcialmente oscurecido por una nube oscura. Ilustración artística de un agujero negro rodeado por nubes extremadamente espesas de gas y polvo.
Ilustración artística de un agujero negro rodeado por nubes extremadamente espesas de gas y polvo NASA/JPL-Caltech

La razón por la que las galaxias brillantes eran sorprendentes era que la explicación obvia sería que había más estrellas, o estrellas más brillantes, en cada galaxia. Pero las estrellas sólo pueden aparecer y crecer con cierta rapidez, dependiendo de la cantidad de materia que las rodea. Intentar explicar cómo las galaxias pudieron haber crecido hasta alcanzar proporciones gigantescas fue difícil. Ahora parece que parte de este brillo adicional fue causado por los agujeros negros, que devoran el material cercano. A medida que se alimentan, el material cercano se calienta y brilla, emitiendo luz que hace que las galaxias sean más brillantes.

Según un nuevo artículo publicado en The Astronomical Journal , esto explica parte, pero no todo, de ese brillo adicional. "Todavía estamos viendo más galaxias de las previstas, aunque ninguna de ellas es tan masiva como para 'romper' el universo", explicó la investigadora principal Katherine Chworowsky de la Universidad de Texas en Austin.

La investigación utilizó datos del estudio James Webb CEERS, que identificó algunas de estas galaxias más antiguas. Cuando los investigadores eliminaron del análisis las galaxias que eran muy rojas y compactas, basándose en el hecho de que el enrojecimiento podría indicar agujeros negros en acción, las galaxias que quedaron atrás encajaron más en lo que se esperaba.

"Por lo tanto, la conclusión es que no hay crisis en términos del modelo estándar de cosmología", afirmó Steven Finkelstein, líder del CEERS. “Cada vez que tienes una teoría que ha resistido la prueba del tiempo durante tanto tiempo, necesitas evidencia abrumadora para descartarla realmente. Y ese simplemente no es el caso”.

Pero no se trata de un caso cerrado. Aunque las galaxias restantes ya no son tan brillantes, siguen siendo mucho más numerosas de lo esperado. Se han encontrado aproximadamente el doble de galaxias masivas de lo que se había predicho. Esto todavía sugiere que las primeras estrellas se estaban formando más rápido que hoy, por razones que aún no entendemos.

“Y por eso todavía existe esa sensación de intriga”, dijo Chworowsky. “No todo se entiende del todo. Eso es lo que hace que este tipo de ciencia sea divertido, porque sería un campo terriblemente aburrido si un artículo resolviera todo o no hubiera más preguntas que responder”.