El Telescopio Webb observa galaxias sorprendentemente masivas en el universo primitivo

(CNN) Los astrónomos utilizaron el Telescopio Espacial James Webb para mirar hacia atrás en el tiempo hasta los primeros días del universo, y notaron algo inesperado.

El observatorio espacial ha descubierto seis galaxias masivas que existieron entre 500 y 700 millones de años después del Big Bang que creó el universo. El descubrimiento anula por completo las teorías existentes sobre el origen de las galaxias, según una nueva investigación publicada el miércoles en la revista. Naturaleza.

«Estos objetos son mucho más masivos de lo que nadie esperaba», dijo el coautor del estudio Joel Leja, profesor asistente de astronomía y astrofísica en la Universidad Estatal de Pensilvania. «Esperábamos encontrar galaxias pequeñas, jóvenes e incipientes en este momento, pero hemos descubierto galaxias tan maduras como la nuestra en lo que antes se pensaba que era el amanecer del universo».

El telescopio ve el universo en luz infrarroja, que es invisible para el ojo humano, y es capaz de detectar la tenue luz de las estrellas y galaxias antiguas. Al observar el universo distante, el observatorio esencialmente puede ver 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).

«El descubrimiento de que la formación de galaxias masivas comenzó muy temprano en la historia del universo socava lo que muchos de nosotros pensábamos que era ciencia establecida», dijo Leja. «Informalmente llamamos a estos objetos ‘rompedores de espacio’, y hasta ahora hacen honor a su nombre».

Las galaxias son tan masivas que contradicen el 99% de los modelos de las primeras galaxias del universo, lo que significa que los científicos deben repensar la forma en que se forman y evolucionan las galaxias. La teoría actual sugiere que las galaxias comenzaron como pequeñas nubes de estrellas y polvo que crecieron con el tiempo.

«Echamos nuestro primer vistazo al universo 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 la imagen completa de la formación temprana de galaxias».

Explorando galaxias tempranas

Leja y sus colegas también comenzaron a analizar los datos de Webb. las primeras imágenes de alta resolución del telescopio, una vez que fueron puestos en libertad en julio. Las galaxias aparecieron como grandes puntos de luz, y el equipo se sorprendió al verlas, tanto que pensaron que se habían equivocado en la interpretación de los datos.

«Cuando obtuvimos los datos, todo el mundo empezó a sumergirse y estas cosas enormes surgieron muy rápidamente», dijo Leja. “Comenzamos a modelar e intentar descubrir qué eran porque eran muy grandes y brillantes. Mi primer pensamiento fue que habíamos cometido un error y que simplemente lo resolveríamos y seguiríamos con nuestras vidas. Pero todavía tenemos que encontrar ese error, a pesar de muchos intentos».

Determinar por qué las galaxias crecieron tan rápido es obtener imágenes del espectro de la galaxia, lo que implica dividir la luz en diferentes longitudes de onda para definir diferentes elementos, así como determinar las distancias reales de las galaxias, dijo Leja. Los datos de espectroscopia proporcionarán una imagen más detallada de las galaxias y sus impresionantes tamaños.

“El espectro nos dirá de inmediato si estas cosas son reales o no”, dijo Leja. “Nos mostrará qué tan grandes son, qué tan lejos están. Lo curioso 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. Encontramos algo en lo que nunca pensamos. Preguntando al universo, y sucedió 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 hasta ahora, por lo que es importante que mantengamos la mente abierta sobre lo que vemos», dijo Leja. «Aunque los datos sugieren que probablemente se trate de galaxias, creo que existe una posibilidad real de que algunos de estos objetos sean agujeros negros supermasivos oscurecidos. Independientemente, la masa que encontramos significa que la masa conocida de estrellas en nuestro universo en este momento es hasta 100 veces mayor de lo que pensábamos anteriormente. Incluso si cortamos la muestra a la mitad, sigue siendo un cambio sorprendente”.