El Arco del Dragón desvela un tesoro estelar sin precedentes en el universo lejano
Por primera vez, astrónomos ha logrado identificar 44 estrellas individuales en una galaxia distante, a 6.500 millones de años luz de la Tierra. El hallazgo, hecho con ayuda del James Webb, establece un récord histórico y ofrece nuevas claves para entender la materia oscura.
Por Enrique Coperías
En este detalle ampliado de la imagen del Hubble de Abell 370, la galaxia en la que se descubrieron las 44 estrellas, aparece varias veces: en una imagen normal (izquierda) y en una imagen distorsionada que aparece como una mancha de luz. Crédito: NASA
En el ámbito de la astronomía, intentar observar estrellas individuales en galaxias lejanas ha sido tradicionalmente considerado una hazaña imposible, comparable a pretender distinguir granos de polvo en los cráteres de la Luna con unos simples prismáticos.
Sin embargo, un equipo internacional de astrónomos ha desafiado esta premisa, y ha logrado cosechar un descubrimiento histórico gracias a un fenómeno cósmico excepcional y al uso del telescopio espacial James Webb (JWST) de la NASA.
Fengwu Sun, investigador postdoctoral del Centro de Astrofísica de Harvard y Smithsonian (CfA), en Estados Unidos, junto con su equipo, ha logrado identificar 44 estrellas individuales en una galaxia ubicada a casi 6.500 millones de años luz de la Tierra. Este hallazgo, publicado en la revista Nature Astronomy, establece un récord sin precedentes al representar el mayor número de estrellas individuales detectadas en el universo lejano.
Un avance en el estudio del universo profundo
La clave del éxito radica en el fenómeno llamado lente gravitacional, combinado con la extraordinaria capacidad del James Webb para captar luz.
«La observación de tantas estrellas individuales en una galaxia distante es un logro revolucionario que redefine lo que podemos estudiar en el universo profundo», dice Sun. Hasta ahora, investigaciones con el telescopio Hubble habían identificado solo unas pocas estrellas individuales en galaxias distantes, mientras que este avance multiplica las posibilidades de análisis y abre nuevas puertas para comprender fenómenos como la materia oscura.
Esta es una forma de materia invisible que no emite, absorbe ni refleja luz, lo que la hace indetectable directamente con telescopios. Su presencia se infiere por los efectos gravitacionales que ejerce sobre la materia visible, como galaxias y estrellas. Constituye aproximadamente el 27% del universo y es clave para explicar cómo las galaxias se forman, mantienen su estructura y se mueven.
Tras el cúmulo de galaxias Abell 370
El hallazgo publicado en Nature Astronomy se centró en una galaxia lejana conocida como el Arco del Dragón, situada detrás del cúmulo de galaxias Abell 370. Aquella aparece como una estructura alargada y distorsionada debido a un fenómeno conocido como lente gravitacional.
Este fenómeno ocurre cuando un cúmulo masivo de galaxias, como Abell 370, actúa como una lente natural, amplificando y deformando la luz de objetos más distantes que se encuentran detrás de él en la línea de visión desde la Tierra.
En el caso del Arco del Dragón, su forma alargada y curvada se debe a la influencia gravitacional del cúmulo Abell 370, que magnifica su luz y la estira, creando una apariencia similar a un arco en el cielo. Esta magnificación permite a los astrónomos observar detalles de la galaxia que de otro modo serían imposibles de discernir, como estrellas individuales o características específicas de su estructura y composición.
Unas estrellas fortuitas
«Cuando descubrimos estas estrellas individuales, en realidad estábamos buscando una galaxia de fondo que fuera magnificada por las galaxias de este cúmulo masivo —explica Sun. Y añade—: Pero al procesar los datos, nos dimos cuenta de que había lo que parecían ser muchos puntos estelares individuales. Fue un hallazgo emocionante, porque era la primera vez que podíamos ver tantas estrellas individuales tan lejos».
Al analizar los colores de dichas estrellas, el equipo de Sun encontró una abundancia de supergigantes rojas, similares a Betelgeuse, en la constelación de Orión. Este descubrimiento contrasta con estudios anteriores que identificaban predominantemente supergigantes azules, y subraya la capacidad del James Webb para detectar estrellas más frías gracias a su sensibilidad en el rango infrarrojo.
Hay que recordar que las supergigantes rojas son estrellas enormes, frías y luminosas, con temperaturas superficiales bajas (alrededor de 3,000-5,000 K) y un color rojizo, típicas de las últimas etapas de vida estelar. Por su parte, las supergigantes azules son estrellas extremadamente calientes (20,000-50,000 K), más jóvenes, muy luminosas y tienen un color azulado. Su vida es más corta debido a su rápido consumo de combustible nuclear.
El halo masivo, aunque invisible, de materia oscura de un cúmulo de galaxias funciona como un macrolente, mientras que las estrellas solitarias y no ligadas que vagan por el cúmulo actúan como microlentes adicionales, multiplicando el factor de aumento. Cortesía: Yoshinobu Fudamoto
Un fenómeno predicho por Albert Einstein
«Estas estrellas nos ofrecen una ventana única para estudiar cómo evolucionan las galaxias y sus componentes estelares en épocas tempranas del universo», dice Sun.
El citado fenómeno de lente gravitacional, predicho por Albert Einstein, amplifica la luz de objetos lejanos al pasar cerca de campos gravitacionales masivos, como es el caso de los cúmulos de galaxias. Esta amplificación, que puede ser de cientos o miles de veces, ha sido crucial para detectar estas estrellas individuales.
Según Yoshinobu Fudamoto, autor principal del estudio y profesor en la Universidad de Chiba, en Japón, estas observaciones no solo permiten estudiar estrellas, sino también explorar las propiedades de las lentes gravitacionales y la naturaleza de la materia oscura.
Manchas que se convierten en estrellas
«Las galaxias lejanas normalmente se ven como manchas difusas —explica Fudamoto—. Ahora, por primera vez, podemos descomponer esas manchas en sus componentes individuales: estrellas que vivieron en los primeros capítulos del universo».
Este avance marca solo el comienzo de una nueva era en la astronomía. Se espera que futuras observaciones con el James Webb permitan detectar cientos de estrellas individuales en galaxias distantes. Estos estudios prometen no solo enriquecer nuestra comprensión de la evolución estelar, sino también revelar pistas cruciales sobre la estructura del universo y los misterios que aún envuelven a la materia oscura.
El descubrimiento de 44 estrellas en el Arco del Dragón redefine los límites de lo posible en la observación astronómica, y muestra que incluso los objetos más lejanos y débiles pueden ofrecer información valiosa sobre el cosmos cuando se combinan tecnologías avanzadas con los principios fundamentales de la física. ▪️
Información facilitada por el Center for Astrophysics / Harvard & Smithsonian
Fuente: Y. Fudamoto, F. Sun, et al. More than Forty Gravitationally Magnified Stars in a Galaxy at Redshift of 0.725. Nature Astronomy (2025). DOI: 10.1038/s41550-024-02432-3
