Descubren la existencia de objetos extraños poco después de la creación del universo

Unos científicos han identificado tres misteriosos objetos en el universo primitivo, tan solo entre 600 millones de años y 800 millones después de la creación del universo, cuando este solo tenía el 5 por ciento de su edad actual. Los objetos, muy luminosos y rojos, presentan características anómalas, que no pueden explicarse mediante los modelos de la evolución cósmica más aceptados.

El estudio lo ha realizado un equipo internacional liderado desde la Universidad Estatal de Pensilvania en Estados Unidos, Las observaciones se han hecho mediante el instrumento NIRSpec del telescopio espacial James Webb (JWST), de las agencias espaciales estadounidense, europea y canadiense (la NASA, la ESA y la CSA), como parte del rastreo cósmico RUBIES.

El equipo, encabezado por Bingjie Wang, de la Universidad Estatal de Pensilvania, estudió las mediciones espectrales, o las intensidades de las distintas longitudes de onda de la luz emitida por los objetos. El análisis encontró firmas espectrales de estrellas bastante viejas, de cientos de millones de años, mucho más antiguas de lo que sería lógico esperar en un universo tan joven.

Los investigadores también se sorprendieron al descubrir firmas espectrales delatadoras de la presencia de enormes agujeros negros supermasivos en los mismos objetos. Según los cálculos realizados, tales agujeros poseían en aquella época masas de entre 100 y 1.000 veces la del agujero negro supermasivo de nuestra galaxia la Vía Láctea.

Nada de esto concuerda con lo que indican los modelos actualmente aceptados de la creación de las primeras estrellas, el crecimiento inicial de las galaxias y la formación de agujeros negros supermasivos en el centro de tales galaxias.

Al parecer, esos tres objetos astronómicos son galaxias, aunque tremendamente distintas de las normales, poseen agujeros negros supermasivos en sus centros y están repletas de las citadas estrellas viejas con edades de cientos de millones de años, casi tan viejas como lo era el propio universo en aquella época, ya que solo tenía entre 600 millones de años de edad y 800 millones. De hecho, estos objetos ostentan el récord de primeras firmas de luz de estrellas antiguas.

Los tres objetos misteriosos ya existentes poco después de la creación del universo. (Imágenes: Bingjie Wang / Penn State / JWST / NIRSpec. CC BY-NC-ND)

"Fue totalmente inesperado encontrar estrellas viejas en un universo tan joven", confiesa Wang, que también subraya que lo descubierto no encaja con las teorías más aceptadas, pese a que dichas teorías han venido encajando a la perfección con numerosos hallazgos sobre el universo primitivo hechos en las últimas décadas.

"Normalmente los agujeros negros supermasivos crecen al mismo ritmo que sus galaxias", explica Joel Leja, de la Universidad Estatal de Pensilvania y coautor del estudio. "Sin embargo, aquí tenemos la anomalía de un agujero negro supermasivo completamente formado, o sea adulto por así decirlo, viviendo dentro de lo que debe ser una galaxia bebé. Parece una contradicción, porque ambas cosas deberían crecer juntas, o al menos pensábamos que tenía que ser así".

Los investigadores también quedaron perplejos por el tamaño increíblemente pequeño de estas galaxias, de solo unos pocos cientos de años-luz de diámetro, casi mil veces más pequeñas que nuestra Vía Láctea. Sin embargo, las estrellas en cada una de ellas son tan numerosas como las de nuestra Vía Láctea: entre 10.000 millones y 1 billón de estrellas, pero están contenidas en un volumen casi mil veces menor que el de la Vía Láctea.

Esta densidad de estrellas para una galaxia entera es inaudita. Si tomáramos la Vía Láctea y la comprimiéramos hasta darle el tamaño que tienen estas galaxias extrañas descubiertas, la estrella más cercana al Sol estaría casi dentro de nuestro sistema solar. El agujero negro supermasivo del centro de la Vía Láctea, a unos 26.000 años-luz de distancia de nosotros, estaría a tan solo unos 26 años-luz de la Tierra y el entorno inmediato de dicho agujero resultaría visible en el cielo de la Tierra como un gigantesco pilar de luz.

Tal como explica Leja, estas primeras galaxias debieron formarse de una manera distinta a como se forman las galaxias en los últimos miles de millones de años, están integradas por estrellas que se formaron mediante procesos que solo debieron operar durante un breve periodo de tiempo tras la creación del universo, y, en definitiva, son el producto de fenómenos que dejaron de existir en el universo hace mucho tiempo, fenómenos seguramente impuestos por las condiciones iniciales del cosmos justo después del Big Bang, la colosal “explosión” con la que nació el universo.

El estudio se titula “RUBIES: Evolved Stellar Populations with Extended Formation Histories at z ∼ 7–8 in Candidate Massive Galaxies Identified with JWST/NIRSpec”. Y se ha publicado en la revista académica The Astrophysical Journal Letters. (Fuente: NCYT de Amazings)