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Un equipo internacional de astrónomos, liderado por investigadores de la Penn State University, realizó un hallazgo en el Universo temprano, utilizando el instrumento NIRSpec a bordo del Telescopio Espacial James Webb. Este descubrimiento, publicado recientemente en la revista Astrophysical Journal Letters, revela la existencia de tres misteriosos objetos que datan de entre 600 y 800 millones de años después del Big Bang, cuando el cosmos tenía apenas el 5 por de su edad actual.
El análisis de las características de la luz emitida por estos objetos mostró la presencia de estrellas extremadamente viejas, de cientos de millones de años de antigüedad.
Este hallazgo fue sorprendente, ya que se pensaba que en un Universo tan joven no podrían existir estrellas tan antiguas. Pero la sorpresa no terminó ahí: los científicos también descubrieron enormes agujeros negros supermasivos en el interior de estos objetos, con masas entre 100 y 1000 veces mayores que la de Sagitario A*, el agujero negro central de nuestra galaxia.
Este descubrimiento desafía los modelos cosmológicos actuales, que establecen que tanto las galaxias como sus agujeros negros centrales crecen juntos y necesitan varios miles de millones de años para alcanzar el tamaño observado en estos objetos.
Bingjie Wang, autora principal del estudio, afirmó:
«Hemos confirmado que estos objetos parecen estar repletos de estrellas antiguas en un Universo que tiene sólo entre 600 y 800 millones de años de edad. Fue totalmente inesperado encontrar estrellas tan viejas en un universo tan joven. Los modelos estándar de cosmología y formación de galaxias han tenido un éxito increíble, pero estos objetos luminosos no encajan con ellos».
La detección inicial de estos objetos masivos en los confines del Universo se realizó en julio de 2022, tras la publicación de las primeras imágenes oficiales del Telescopio Espacial James Webb. Estos hallazgos se publicaron unos meses después en la revista Nature.
A partir de ese momento, los investigadores utilizaron los nuevos datos para obtener una imagen más clara de estas galaxias y su contenido.
Confirmaron que los objetos eran en realidad galaxias ya maduras muy poco después del comienzo del Universo y encontraron evidencia de agujeros negros supermasivos y una población de estrellas sorprendentemente antigua.
Otra característica que desconcertó a los científicos fue el tamaño extremadamente reducido de estos objetos, de sólo unos pocos cientos de años luz de diámetro, aproximadamente 1,000 veces menos que nuestra propia Vía Láctea.
A pesar de su tamaño, contenían un número similar de estrellas. Joel Leja, coautor de los artículos, explicó:
«Si tomáramos la Vía Láctea y la comprimiéramos hasta el tamaño de estas galaxias recién descubiertas, la estrella más cercana al Sol estaría dentro de nuestro propio Sistema Solar, y no a más de cuatro años luz de distancia, como es el caso actualmente».
Las galaxias tempranas identificadas están llenas de estrellas que debieron haberse formado de una manera nunca vista, en condiciones inesperadas y durante un período insospechado. Por razones aún desconocidas, el Universo dejó de producir objetos como estos después de sólo unos pocos miles de millones de años, haciéndolos exclusivos del Universo primitivo.
Los investigadores planean realizar más observaciones para desentrañar los misterios de estos objetos.
«Tenemos todas estas piezas del rompecabezas y sólo encajan si ignoramos el hecho de que algunas de ellas se están rompiendo», concluyó Leja.
«Este problema necesita de una genialidad, una idea nueva que hasta ahora se nos ha escapado a nosotros, a todos nuestros colaboradores y a toda la comunidad científica».
