Un nuevo estudio plantea que, en la infancia del universo, se formaron más galaxias de lo esperado. Es lo que se deriva de la observación de algunas de las galaxias más lejanas conocidas. El telescopio James Webb ha sido fundamental para poder plantear esta hipótesis…
La infancia del universo fue más activa de lo esperado
Un grupo de investigadores ha utilizado los datos del telescopio James Webb para analizar la infancia del universo. En su trabajo han descubierto 87 nuevas galaxias. Podrían estar entre las galaxias más jóvenes del cosmos (y por tanto entre las primeras que se formaron tras el Big Bang). El hallazgo resulta apasionante porque significa estar un paso más cerca de descubrir cuándo aparecieron las primeras galaxias del universo. Generalmente, se plantea que fue entre 200 y 400 millones de años después del Big Bang. El descubrimiento de tantas galaxias es sorprendente.
La presencia de una cifra tan grande de galaxias, explican los autores del estudio, en las primeras etapas del universo sugieren que podría ser necesario revisar nuestros conocimientos sobre la formación de galaxias. El hallazgo es la primera pista de que muchas galaxias podrían haberse formado mucho antes de lo que se creía. En el estudio, los astrónomos han buscado la presencia de posibles galaxias en un desplazamiento al rojo muy elevado. Hay que recordar qué significa el concepto de desplazamiento al rojo, al ser esencial en este asunto.
Desde su formación, el universo está en expansión (y además esa expansión está acelerando). La inmensa mayoría de galaxias se alejan de nosotros. La luz emitida por ellas, en su viaje hasta nuestro planeta, se estira por efecto de la expansión, y porque la galaxia se aleja de nosotros. En el espectro visible, el rojo es el color que tiene la longitud de onda más larga (el azul es la más corta). En el caso opuesto, si la galaxia se acerca hacia nosotros, la longitud de onda de su luz se acorta. Lo que se dice es que, entonces, se desplaza al azul.
Un hallazgo realizado por Edwin Hubble
Fue Edwin Hubble quien, en la década de 1920, descubrió esa expansión. Hubble no solo confirmó que (casi todas) las galaxias se alejan de la Vía Láctea. No solo eso, cuanto más lejos están esas galaxias, más rápido se alejan, por lo que, cuanto mayor sea el desplazamiento al rojo mostrado, más lejos estará de nosotros. De ahí la importancia de buscar galaxias con un desplazamiento al rojo muy alto. Su descubrimiento permite reconstruir las primeras etapas del universo y tener una mejor idea de cómo se desarrollaron esos instantes.
A esto hay que sumarle que, como la velocidad de la luz es finita, cuanto más lejos miramos en el universo, más lejos miramos en el espacio. Como anécdota, el Sol está a unos 150 millones de kilómetros. Es decir, su luz tarda algo más de 8 minutos en alcanzar nuestro planeta. Así que lo vemos tal y como era hace ocho minutos. Al observar estas galaxias, vemos su aspecto tal y como era en aquel entonces. Teniendo todo esto en cuenta, los investigadores han utilizado los datos del telescopio James Webb para identificar las galaxias.
Su uso es imprescindible porque el desplazamiento al rojo por encima de 11 solo es detectable en espectro infrarrojo. Está más allá de lo que puede ver el telescopio Hubble. Este último solo puede observar desde el espectro ultravioleta al infrarrojo cercano. El telescopio James Webb es muy potente en la observación del espectro infrarrojo. Según cuentan los investigadores, hasta su entrada en funcionamiento, la mayoría de astrónomos creía que, por encima del desplazamiento al rojo de 11, debería haber una pequeña cantidad de galaxias.
La infancia del universo fue muy activa
Los resultados de este estudio ponen en duda ese escenario. Creen que el descubrimiento es solo la punta del iceberg. Los datos que han utilizado se centran solo en una pequeña región del universo. Por ello, creen que es cuestión de tiempo que se realicen hallazgos similares en otros lugares. En los próximos años, el telescopio James Webb va a seguir proporcionando imágenes y observaciones en diferentes direcciones. La expectativa es que, esos estudios futuros, también contendrán el descubrimiento de galaxias desconocidas hasta ahora.
Por ello, parece lógico suponer que, en los próximos años, la impresión cambiará y se entenderá que el cosmos en su infancia ya tenía muchas galaxias. Esto, a su vez, nos permite elucubrar sobre el descubrimiento de las primeras galaxias. Si hay muchas más, y el telescopio James Webb es capaz de observar lo suficientemente lejos, podremos ver cómo eran las primeras galaxias. Aquellas en las que se formaron las primeras estrellas del universo. Esos astros, con vidas breves, estaban formados únicamente por los elementos formados tras el Big Bang.
Aunque su existencia es hipotética (porque todavía no se ha encontrado ninguna), fueron las primeras estrellas en forjar el resto de elementos en su interior y, posteriormente, diseminarlos por el espacio al explotar en forma de supernova. El estudio de las primeras galaxias, y las primeras estrellas, es uno de los grandes objetivos del telescopio James Webb. Así que en los próximos años, sin duda, seguiremos oyendo hablar de hallazgos como este. En 2023, seguro, también nos esperan otros grandes descubrimientos sobre la infancia del universo…
Estudio
El estudio es H. Yan, Z. Ma, C. Ling et al.; «First Batch of z ≈ 11–20 Candidate Objects Revealed by the James Webb Space Telescope Early Release Observations on SMACS 0723-73″. Publicado en la revista The Astrophysical Journal Letters el 28 de diciembre de 2022. Puede consultarse en este enlace.
Referencias: Phys
