Así se formaron las primeras galaxias tras el Big Bang, según el Telescopio James Webb

Una galaxia no nace con forma de espiral. Esa imagen ordenada que tenemos de la Vía Láctea —con sus brazos bien definidos y un núcleo brillante— es el resultado de miles de millones de años de evolución. Pero en los primeros instantes del universo, todo era distinto. En lugar de estructuras armónicas, lo que existía eran masas de gas inestable, agitadas por choques y nacimientos explosivos de estrellas. ¿Cómo se pasó de aquel caos cósmico a las galaxias que hoy observamos?

Un nuevo estudio realizado con el Telescopio Espacial James Webb (JWST) ofrece la mejor respuesta hasta ahora. Publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, el trabajo analiza más de 250 galaxias jóvenes formadas entre 800 millones y 1.500 millones de años después del Big Bang. Los resultados revelan una infancia del universo mucho más turbulenta de lo que se pensaba, y ayudan a comprender cómo surgieron estructuras como la nuestra. Como se indica en el paper, “este trabajo ayuda a cerrar la brecha entre la época de la reionización y el llamado mediodía cósmico”.

Un universo inquieto y sin estructura

Los datos recogidos por el JWST han permitido observar el estado del universo en una de sus etapas más tempranas. Las galaxias no aparecían como discos bien definidos, sino como conglomerados de gas deformados, en los que los materiales no giraban de forma estable, sino que se movían en todas direcciones. El análisis reveló que muchas de estas galaxias carecían de rotación organizada, y en su lugar estaban dominadas por la turbulencia interna.

Según los autores del estudio, más del 90 % de las galaxias observadas no mostraban un patrón de rotación claro. La presencia de colisiones frecuentes y estallidos de formación estelar generaba inestabilidad. Esta realidad contrasta con las hipótesis anteriores, que sugerían la existencia de discos bien formados incluso en las primeras fases del universo. Como explica el artículo, “las galaxias más tempranas eran mucho más turbulentas y menos estables”.

La herramienta que lo cambió todo

Para alcanzar este nivel de detalle, los científicos utilizaron el modo grism del instrumento NIRCam del James Webb. Esta técnica permite estudiar la luz de hidrógeno ionizado, un marcador esencial de la actividad de formación estelar. La combinación de imágenes espectrales e infrarrojas ofreció una visión única sobre cómo se mueve el gas dentro de cada galaxia.

La investigadora principal, Lola Danhaive, desarrolló un software personalizado para analizar esta enorme cantidad de información. Esto fue clave para identificar patrones en los datos y diferenciar entre galaxias que empezaban a estabilizarse y otras que aún se encontraban en pleno desorden. En palabras de Danhaive, “vemos una enorme variación: algunas galaxias empiezan a estabilizarse, pero la mayoría siguen siendo caóticas, con el gas inflado y moviéndose en todas direcciones” .

De la reionización al mediodía cósmico

Uno de los principales aportes del estudio es su contribución al entendimiento de la transición entre dos etapas clave en la historia cósmica: la época de la reionización y el llamado mediodía cósmico, el momento en el que la formación de estrellas alcanzó su punto máximo. Esta transición aún era poco comprendida, y los datos del JWST ofrecen una ventana crucial para explorarla.

El análisis de las velocidades del gas, junto con su distribución, permite trazar una evolución gradual hacia el orden. Las galaxias más tempranas se ven como aglomeraciones caóticas, pero con el paso del tiempo, muchas comienzan a mostrar señales de rotación estructurada. Este hallazgo sugiere que la organización galáctica no fue instantánea, sino un proceso de consolidación que requirió miles de millones de años.

¿Cómo surgió la Vía Láctea?

El estudio no se centra en nuestra galaxia, pero indirectamente responde a una gran pregunta: ¿cómo se formó la Vía Láctea? Al observar galaxias que existieron en momentos similares al de nuestro sistema en sus orígenes, se obtiene un modelo evolutivo que encaja con las características actuales. Las espirales no eran comunes entonces. En su lugar, había fusión de sistemas pequeños, inestabilidad y una intensa actividad estelar.

Este patrón sugiere que la Vía Láctea también pasó por una infancia caótica, marcada por fusiones galácticas y acumulación de materia, antes de adquirir su forma espiral. Como señala el estudio, “muestra cómo los bloques de construcción de las galaxias pasaron de ser cúmulos caóticos a estructuras ordenadas, y cómo se formaron galaxias como la Vía Láctea”.

Los siguientes pasos

Los autores del estudio subrayan que este es solo el principio. A medida que el JWST continúe recopilando datos, será posible trazar la evolución completa de estas galaxias primitivas, desde su formación hasta su transformación en estructuras maduras. El objetivo es complementar estas observaciones con información sobre gas frío y polvo, lo que permitirá una imagen aún más precisa.

El telescopio James Webb no solo está mostrando galaxias nunca antes vistas. Está reescribiendo el relato sobre cómo se construye el universo. Al observar poblaciones enteras de galaxias en lugar de unos pocos casos aislados, se obtiene una visión estadística más representativa y cercana a los modelos teóricos. Así lo resume el coautor Sandro Tacchella: “esta es solo la primera etapa”.

Cortesía de Muy Interesante

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