El Telescopio Espacial James Webb (JWST) ha encontrado una galaxia en el universo temprano que es tan masiva que no debería existir, lo que plantea un "desafío importante" al modelo estándar de cosmología.
La galaxia, llamada ZF-UDS-7329, contiene más estrellas que la Vía Láctea , a pesar de haberse formado sólo en los primeros 800 millones de años de los 13800 millones de años de vida del universo. Esto significa que de alguna manera nacieron sin materia oscura que sembrara su formación, contrariamente a lo que sugiere el modelo estándar de formación de galaxias.
No está claro cómo pudo haber sucedido esto, pero al igual que los descubrimientos anteriores del JWST de otras galaxias inexplicablemente masivas en el universo primitivo, amenaza con alterar nuestra comprensión de cómo se formó la primera materia en el universo, o posiblemente incluso el modelo estándar de la cosmología misma. Los investigadores publicaron sus hallazgos el 14 de febrero en la revista Nature.
"Tener estas galaxias extremadamente masivas tan temprano en el universo plantea desafíos importantes para nuestro modelo estándar de cosmología", dijo en un comunicado la coautora del estudio Claudia Lagos, profesora asociada de astronomía en el Centro Internacional de Investigación de Radioastronomía. Esto se debe a que las estructuras masivas de materia oscura, que se cree que son componentes necesarios para mantener unidas a las galaxias primitivas, aún no tuvieron tiempo de formarse tan temprano en el universo, añadió Lagos.
La luz viaja a una velocidad fija a través del vacío del espacio, por lo que cuanto más profundamente miramos en el universo, más luz remota interceptamos y más atrás en el tiempo vemos. Esto es lo que permitió a los investigadores utilizar JWST para detectar ZF-UDS-7329 hace aproximadamente 11500 millones de años.
Al estudiar los espectros de luz procedente de las estrellas de esta galaxia extremadamente distante, los investigadores descubrieron que las estrellas nacieron 1.00 millones de años antes de esa observación, o hace aproximadamente 13000 millones de años.
No estamos seguros de cuándo comenzaron a agruparse los primeros glóbulos de estrellas en las galaxias que vemos hoy, pero los cosmólogos estimaron previamente que el proceso comenzó lentamente dentro de los primeros cientos de millones de años después del Big Bang.
Las teorías actuales sugieren que halos de materia oscura (una sustancia misteriosa e invisible que se cree que constituye el 25% del universo actual) se combinaron con gas para formar las primeras plántulas de galaxias. Después de mil millones a 2 mil millones de años de vida del universo, las primeras protogalaxias alcanzaron la adolescencia, formándose galaxias enanas que comenzaron a devorarse unas a otras para convertirse en galaxias como la nuestra.
Pero el nuevo descubrimiento ha confundido esta visión: no sólo la galaxia cristalizó sin suficiente materia oscura acumulada para sembrarla, sino que no mucho después de un repentino estallido de formación estelar, la galaxia abruptamente se volvió inactiva, lo que significa que su formación estelar cesó.
"Esto amplía los límites de nuestra comprensión actual de cómo se forman y evolucionan las galaxias", dijo en el comunicado el coautor del estudio Themiya Nanayakkara, astrónomo de la Universidad Tecnológica de Swinburne en Australia. "La pregunta clave ahora es cómo se forman tan rápido y muy temprano en el universo, y qué mecanismos misteriosos conducen a impedir que formen estrellas abruptamente cuando el resto del universo lo está haciendo".
El próximo paso de los investigadores será buscar más galaxias como ésta. Si encuentran alguna, podrían contradecir seriamente las ideas previas sobre cómo se formaron las galaxias.
