Dn las profundidades del joven Universo, exploradas con una precisión sin precedentes por el telescopio james webbse revelan galaxias monstruosas, desafiando nuestro conocimiento actual. ¿Cómo pudo el Universo crear galaxias más masivas que la Vía Láctea en sólo mil millones de años? Esta pregunta está en el centro de un importante descubrimiento publicado este miércoles en Naturaleza. Un equipo internacional, liderado por la Universidad de Ginebra (Unige) y con una importante contribución del CEA Paris-Saclay, ha identificado, a casi 13 mil millones de años luz de distancia, tres galaxias excepcionales que desafían nuestra comprensión del universo primitivo.
“Es como mirar treinta y seis bebés que acaban de nacer [car 36 galaxies au total ont été étudiées précisément ici, NDLR]y que de los treinta y seis bebés, hay tres que miden 1,50 m o pesan 60 kilos. Nos diríamos: esto no es posible, una madre no puede dar a luz a un niño así”, ilustra David Elbaz, director científico del departamento de astrofísica del CEA Paris-Saclay y coautor del estudio, entrevistado por El punto. Estos tres “monstruos rojos”, como los han apodado los investigadores por su color característico debido a su alto contenido de polvo, ¡son en realidad de dos a cuatro veces más masivos que nuestra galaxia actual!
Un descubrimiento así no habría sido posible sin el telescopio espacial James-Webb, cuya capacidad de observación en infrarrojo permite ver a través de las nubes de polvo y así penetrar un poco más. los misterios del joven universo. “Antes, con el telescopio Hubble, cuando mirábamos estas galaxias, era como si supiéramos que había un animal pero no podíamos decir si era una ardilla o un elefante. Con James-Webb sabemos y podemos determinar cuántas ardillas tengo, cuántos elefantes tengo y si son grandes o no”, explica el investigador. Bueno, estos son tres “mamuts” que descubrió el equipo.
Calcular la masa de las galaxias.
Pero ¿cómo podemos “pesar” una galaxia? La luz que recibimos de una galaxia proviene de todas sus estrellas, pero debes saber que una estrella masiva emite proporcionalmente mucha más luz que una pequeña. “Una estrella diez veces más masiva que nuestro sol brilla como 4.000 soles. Así, cuando recibo el equivalente a 4.000 veces la luz del sol, puede proceder de 4.000 estrellas de la masa del Sol o de una estrella de diez veces la masa del Sol”, explica David Elbaz. Ahora bien, como habrás comprendido, aunque emitan la misma cantidad de luz, la suma de las masas de estas 4.000 pequeñas estrellas es mucho mayor que la de una sola estrella masiva.
“Afortunadamente, las estrellas grandes brillan en el ultravioleta, mientras que las estrellas pequeñas brillan en el visible o el infrarrojo cercano. Por tanto, decodificando este lenguaje de la luz podemos saber cuántas estrellas pequeñas y grandes hay. » En otras palabras, para calcular la masa de las galaxias, los investigadores deben analizar los colores de la luz. Por tanto, para remontarse a la composición estelar de una galaxia y deducir su masa, los científicos se basan en simulaciones por ordenador. “Creamos millones de galaxias virtuales con diferentes combinaciones de estrellas y, comparándolas con nuestras observaciones, encontramos aquellas que más se parecen a las galaxias reales, lo que nos permite estimar su masa. »
Este nuevo trabajo se enmarca en un contexto particular. De hecho, las primeras observaciones de James-Webb causaron revuelo, con estudios que sugerían la existencia de “galaxias imposibles”, tan masivas que habrían requerido más átomos que el Universo contenido en estas regiones. Lo que, según algunos, exigía cuestionar la edad del Universo, o incluso el propio Big Bang. Este nuevo estudio, más preciso y riguroso gracias a una medición exacta de distancias y masas, devuelve la calma: la gran mayoría de las 36 galaxias observadas son completamente normales. Sólo estos tres “monstruos rojos” siguen planteando dudas.
Maná cósmico, filamentos y oasis
Porque estas galaxias forman estrellas a un ritmo vertiginoso: unos 1.000 soles al año, cuando nuestra galaxia sólo crea de tres a cinco. Un crecimiento tan rápido obliga a los astrofísicos a revisar sus modelos. “No es tan fundamental como cuestionar el Big Bang o la edad del Universo, pero sigue siendo, para los astrofísicos, algo bastante importante porque nos permite saber si sabemos explicar cómo nacen las estrellas y cómo evolucionan las galaxias”. subraya el investigador. Para David Elbaz, es como si camináramos por el desierto y descubriésemos un oasis: “Estas galaxias deben nutrirse del maná cósmico, porque no podemos formar 1.000 veces la masa del sol cada año sin disponer de enormes reservas de material. »
Para descubrir
Respuesta
Para desentrañar este misterio, David Elbaz continúa actualmente su investigación junto a Mengyuan Xiao, su antiguo estudiante de doctorado y primer autor del estudio. ¿Su intuición? Estas monstruosas galaxias podrían haber crecido más rápido que otras gracias a su entorno. “En al menos dos de ellas hemos observado que había más galaxias a su alrededor, lo que sugiere que se encuentran en regiones del universo especialmente densas”, explica el investigador. Pero el equipo se muestra cauteloso: “Por ahora, con una muestra tan pequeña, todavía podría ser sólo una coincidencia. »
LEA TAMBIÉN El telescopio Euclid entrega la primera pieza de su rompecabezas cósmicoPara saberlo con seguridad, los científicos están trabajando ahora para calcular la distancia y la masa precisas de una muestra más grande de galaxias. Porque estos “monstruos rojos” podrían ser testigos de una realidad cósmica hasta ahora subestimada: la de los filamentos interconectados con, en algunos lugares, como autopistas de materia que alimentan ciertas regiones del Universo a un ritmo excepcionalmente alto. Esta hipótesis no sólo podría explicar el rápido crecimiento de estas galaxias, sino también arrojar luz sobre nuestra visión sobre el papel de este tipo de estructura cósmica que ha dado forma al Universo. Un escenario tanto más creíble cuanto que, incluso en nuestra vecindad, observamos galaxias notablemente masivas en el corazón de grandes cúmulos galácticos. ¿Podrían estos monstruos del joven universo ser los ancestros de estos gigantes más cercanos a nosotros?
2024-11-15 20:30:00
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