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Buenos Aires » Infobae
Fecha: 19/03/2025 16:55
Los tres "Monstruos Rojos", captados por el Telescopio Espacial James Webb, son galaxias extremadamente masivas y polvorientas, formadas en los primeros mil millones de años tras el Big Bang (NASA/CSA/ESA, M. Xiao y PA Oesch (Universidad de Ginebra), G. Brammer (Instituto Niels Bohr), Archivo Dawn JWST) El Telescopio Espacial James Webb reveló la existencia de tres galaxias masivas en el universo primitivo, desafiando las teorías previas sobre la evolución cósmica. Apodadas “Monstruos Rojos”, estas galaxias surgieron apenas 1000 millones de años después del Big Bang y muestran una eficiencia de formación estelar mucho mayor de lo que se creía posible. Los hallazgos, publicados en la revista Nature, generaron un intenso debate en la comunidad científica. Durante décadas, los modelos tradicionales sostenían que las galaxias crecen gradualmente a partir de acumulaciones de gas que se condensan en estrellas a lo largo de miles de millones de años. Sin embargo, las observaciones del James Webb sugieren que estas estructuras se formaron en tiempos récord, obligando a los astrónomos a replantear las bases de la cosmología. Un universo primitivo con galaxias maduras Imagen de NGC 346 con millones de estrellas en su interior (JWST/NASA/ESA/CSA) Cuando el telescopio comenzó a examinar el universo temprano, los científicos esperaban encontrar galaxias en sus primeras etapas de evolución. En su lugar, descubrieron sistemas completamente formados, con masas comparables a las de la Vía Láctea. “Nuestra investigación está transformando nuestra comprensión de la formación temprana de galaxias”, explicó Mengyuan Xiao, investigadora de la Universidad de Ginebra y autora principal del estudio. Los “Monstruos Rojos” se caracterizan por su brillo rojizo, causado por la gran cantidad de polvo que absorbe la luz de longitudes de onda más cortas. Gracias a la capacidad infrarroja del James Webb, los astrónomos pudieron estudiar estos objetos con un nivel de detalle sin precedentes, descubriendo que su tasa de formación estelar es dos o tres veces más eficiente que la de galaxias posteriores. El estudio descartó la existencia de núcleos galácticos activos en estos objetos, es decir, que ya están apagadas (NASA) “Estos resultados indican que las galaxias del universo primitivo podrían formar estrellas con una eficiencia inesperada”, señaló Xiao. El equipo de científicos utilizó el espectrógrafo grism de la Cámara de Infrarrojo Cercano (NIRCam) del James Webb para medir la distancia y la masa estelar de estas galaxias. Se enfocaron en 36 galaxias masivas con características singulares, pero tres de ellas destacaron por su tamaño y velocidad de crecimiento. Sus masas estelares son tan grandes que requieren una conversión de gas en estrellas del 50 %, un porcentaje significativamente superior al 20 % observado en galaxias más recientes. Un enigma para la astronomía El Telescopio Espacial James Webb (JWST) está en condiciones de explorar galaxias muy lejanas como las tres detectadas (NASA) La formación acelerada de estas galaxias generó múltiples interrogantes. En un primer momento, algunos investigadores sugirieron que la presencia de agujeros negros supermasivos podría haber distorsionado las observaciones, haciendo que las galaxias parecieran más grandes de lo que realmente eran. Sin embargo, el estudio descartó la existencia de núcleos galácticos activos en estos objetos, lo que indica que su crecimiento acelerado es una característica inherente. “Muchos procesos en la evolución de las galaxias tienden a limitar la velocidad de conversión del gas en estrellas; sin embargo, de alguna manera, estos Monstruos Rojos parecen haber sorteado rápidamente la mayoría de estos obstáculos”, comentó Stijn Wuyts, profesor de astronomía en la Universidad de Bath y coautor del estudio. Las causas de este fenómeno aún no están claras. Una posible explicación es que las primeras galaxias tenían acceso a mayores cantidades de gas frío, lo que habría permitido un proceso de formación estelar más eficiente. Los tres monstruos rojos y sus ubicaciones en el universo primitivo. (NASA/CSA/ESA, M. Xiao y PA Oesch (Universidad de Ginebra), G. Brammer (Instituto Niels Bohr), Archivo Dawn JWST) También es posible que existieran condiciones físicas en el universo primitivo que aún no fueron completamente comprendidas. “A medida que estudiemos estas galaxias con mayor profundidad, nos ofrecerán nuevos conocimientos sobre las condiciones que moldearon las primeras épocas del universo”, concluyó Xiao. Los investigadores planean realizar nuevas observaciones con el Atacama Large Millimeter Array (ALMA) para obtener más información sobre la estructura y composición de estas galaxias. Estos hallazgos no solo redefinen la historia temprana del cosmos, sino que también plantean desafíos para los modelos actuales de evolución galáctica. En palabras de Wuyts, “el James Webb nos dio un par de sorpresas, y todo indica que vendrán muchas más”. Además de la formación estelar acelerada, otro aspecto intrigante de los “Monstruos Rojos” es su aparente evolución temprana. En los modelos tradicionales de formación galáctica, se espera que las galaxias jóvenes presenten un alto nivel de turbulencia y estructuras desorganizadas. Sin embargo, las imágenes captadas por el James Webb muestran galaxias bien estructuradas, lo que sugiere que podrían haber evolucionado a un ritmo mucho más rápido de lo que se pensaba. Esto abre la posibilidad de que otros procesos desconocidos estén influyendo en la dinámica de formación galáctica. El telescopio espacial James Webb continúa desafiando todas las teorías de astronomía (NASA) La detección de estas galaxias también implica una reevaluación de la cantidad de materia oscura presente en el universo primitivo. Según los modelos actuales, la materia oscura juega un papel crucial en la formación de galaxias al proporcionar la gravedad necesaria para atraer gas y permitir el colapso en estructuras estelares. Sin embargo, la rápida formación de los “Monstruos Rojos” podría indicar que existen mecanismos adicionales que favorecen el ensamblaje galáctico a gran escala. El hallazgo de estas galaxias podría tener implicaciones en la comprensión de la distribución del gas en el universo temprano. Los filamentos cósmicos, vastas estructuras que conectan galaxias a través del universo, podrían haber desempeñado un papel más activo de lo esperado en la provisión de gas frío a las galaxias en crecimiento. Esto podría explicar la rapidez con la que los “Monstruos Rojos” acumularon masa estelar, permitiéndoles alcanzar dimensiones comparables a la Vía Láctea en un tiempo récord. Los astrónomos ya programaron nuevas campañas de observación para estudiar estos objetos con más detalle. La combinación del James Webb con el ALMA y otros telescopios terrestres permitirá analizar la composición química del gas y el polvo en estas galaxias, proporcionando pistas sobre los procesos que facilitaron su formación. También se investigará si estos “Monstruos Rojos” son casos aislados o si representan una población más extensa de galaxias que desafían los modelos convencionales de evolución cósmica. Este gráfico ofrece una visión de la historia del Universo. El cosmos comenzó a expandirse con el Big Bang, pero unos 10 mil millones de años después, extrañamente comenzó a acelerarse gracias a un fenómeno teórico denominado energía oscura (NASA) Otro punto relevante es la influencia que estos descubrimientos podrían tener en el estudio de la reionización cósmica, un período clave en la historia del universo cuando la luz de las primeras estrellas y galaxias comenzó a ionizar el gas circundante, disipando la “niebla” de hidrógeno neutro que llenaba el cosmos. Si los “Monstruos Rojos” fueron capaces de formar estrellas a una velocidad tan alta, podrían haber contribuido de manera significativa a este proceso, acelerando la transformación del universo primitivo en el entorno transparente que observamos hoy. A medida que los investigadores continúan explorando los datos del James Webb, queda claro que estos descubrimientos son solo el principio de una nueva era en la astronomía. Con cada observación, el telescopio sigue desafiando las expectativas y expandiendo nuestro conocimiento sobre la historia del cosmos. “Ya en sus primeros años de funcionamiento, el JWST nos dio un par de sorpresas”, afirmó Wuyts. “En más de un sentido, nos demostró que algunas galaxias maduran rápidamente durante los primeros capítulos de la historia cósmica”. El universo temprano aún guarda muchos secretos, pero con herramientas como el James Webb, los astrónomos están más cerca que nunca de desentrañarlos. Los “Monstruos Rojos” son solo una pieza de un rompecabezas mucho más grande que promete revelar cómo se formaron las primeras estructuras en el cosmos y qué otros fenómenos inesperados podrían estar aguardando su descubrimiento.
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