Detectada la galaxia "muerta" más antigua jamás observada
Los astrónomos han observado una galaxia que repentinamente dejó de formar nuevas estrellas hace más de 13.000 millones de años.
Por la Universidad de Cambridge
Los astrónomos han dado caza a una galaxia de cuando el universo solo tenía 700 millones de años.
Utilizando el telescopio espacial James Webb, un equipo internacional de astrónomos dirigido por la Universidad de Cambridge (Reino Unido) ha descubierto una galaxia muerta cuando el universo tenía solo 700 millones de años,: Se trata pues de la galaxia más antigua jamás observada.
Esta galaxia parece haber vivido rápido y muerto joven: la formación de estrellas ocurrió rápidamente y se detuvo casi con la misma rapidez, lo cual es inesperado en una etapa tan temprana de la evolución del universo. Sin embargo, no está claro si el estado apagado de esta galaxia es temporal o permanente, y qué causó que dejara de formar nuevas estrellas.
Los resultados de este trabajo, que han sido publicados en la revista Nature, podrían ser importantes para ayudar a que los astrónomos comprendan cómo y por qué las galaxias dejan de formar nuevas estrellas, y si los factores que afectan a la formación de estrellas han cambiado a lo largo de miles de millones de años.
El universo primitivo era como un bufet libre.
"Los primeros cientos de millones de años del universo fueron una fase muy activa, con muchas nubes de gas colapsando para formar nuevas estrellas—dice Tobias Looser, del Instituto Kavli de Cosmología, en Cambridge, y primer autor del artículo. Y añade—: Las galaxias necesitan un rico suministro de gas para formar nuevas estrellas, y el universo primitivo era como un bufet libre".
"Solo más adelante en el universo empezamos a ver que las galaxias dejan de formar estrellas, ya sea debido a un agujero negro o a otra cosa", explica el coautor del trabajo, el doctor Francesco D'Eugenio, también del Instituto Kavli de Cosmología.
Imagen conceptual del nacimiento de estrellas en una galaxia generada con DALL-E.
Los astrónomos creen que la formación estelar puede ralentizarse o detenerse por diferentes factores, y todos ellos privarán a una galaxia del gas que necesita para formar nuevas estrellas. Factores internos, como un agujero negro supermasivo o la retroalimentación de la formación estelar, pueden empujar el gas fuera de la galaxia, lo que provoca que la formación estelar se detenga rápidamente. Por otra parte, la génesis de soles puede consumir el gas muy rápidamente, sin que el gas fresco de los alrededores de la galaxia lo reponga con la velocidad adecuada, lo que provoca la inanición de la galaxia.
"No estamos seguros de que ninguna de estas hipótesis pueda explicar lo que hemos observado ahora con Webb— afirma el profesor Roberto Maiolino, coautor del estudio. Y añade—: Hasta ahora, para entender el universo primitivo, hemos utilizado modelos basados en el universo moderno. Pero ahora que podemos ver mucho más atrás en el tiempo, y observar que la formación estelar se apagó tan rápidamente en esta galaxia, puede que sea necesario revisar los modelos basados en el universo moderno."
Todo parece suceder más rápido y más radicalmente en el universo temprano.
Con ayuda de datos de JADES (JWST Advanced Deep Extragalactic Survey), los astrónomos determinaron que esta galaxia experimentó un corto e intenso período de formación estelar durante un período de entre 30 y 90 millones de años. Pero entre 10 y 20 millones de años antes del momento en que se observó con el James Webb, la formación estelar se detuvo de forma repentina.
"Todo parece suceder más rápido y más radicalmente en el universo temprano, y eso podría incluir galaxias que pasan de una fase de formación estelar a una fase inactiva o apagada", comenta Looser.
Los astrónomos han observado anteriormente galaxias muertas en el universo primitivo, pero esta galaxia es la más antigua hasta ahora: solo 700 millones de años después del big bang, hace más de 13.000 millones de años. Esta observación es una de las más profundas realizadas hasta la fecha por el James Webb.
Las galaxias del universo temprano podrían fallecer para luego revivir.
Además de ser la más antigua, esta galaxia también tiene una masa relativamente baja, aproximadamente la misma que la Pequeña Nube de Magallanes (SMC), una galaxia enana cercana a la Vía Láctea, aunque la SMC aún está formando nuevas estrellas. Otras galaxias apagadas del universo primitivo han sido mucho más masivas, pero la mayor sensibilidad del James Webb permite observar y analizar galaxias más pequeñas y débiles.
Los astrónomos afirman que, aunque parece muerta en el momento de la observación, es posible que en los aproximadamente 13.000 millones de años transcurridos desde entonces, esta galaxia haya vuelto a la vida y haya comenzado a formar nuevas estrellas de nuevo.
"Estamos buscando otras galaxias como ésta en el universo primitivo, lo que nos ayudará a determinar cómo y por qué las galaxias dejan de formar nuevas estrellas— explica D'Eugenio. Y finaliza—: Podría darse el caso de que las galaxias del universo temprano fallezcan y luego vuelvan a la vida; necesitaremos más observaciones que nos ayuden a averiguarlo".
Información facilitada por la Universidad de Cambridge
Fuente: Looser, T. J., D’Eugenio, F., Maiolino, R. et al. A recently quenched galaxy 700 million years after the Big Bang. Nature (2024). DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-024-07227-0
