El espacio es un lugar lleno de sorpresas, pero de vez en cuando, una de ellas deja a los astrónomos verdaderamente perplejos. Eso es justo lo que ha ocurrido con un hallazgo reciente que pone en jaque algunas de las ideas más asentadas sobre la evolución de las galaxias. Se trata de una galaxia que parece una versión temprana de nuestra propia Vía Láctea, descubierta en un momento del universo en el que no debería existir nada tan organizado. Esta galaxia no solo tiene forma de espiral, sino que también contiene una barra galáctica bien definida, una estructura que hasta ahora se creía exclusiva de sistemas mucho más maduros.
Este descubrimiento ha sido posible gracias a una colaboración entre los telescopios espaciales James Webb (JWST), ALMA y el Chandra X-ray Observatory. Los datos recogidos permitieron a un equipo de astrónomos analizar con gran detalle una galaxia bautizada como J0107a, formada tan solo 2.600 millones de años después del Big Bang. Lo sorprendente es que se parece mucho a la Vía Láctea actual, desafiando las teorías tradicionales sobre la evolución galáctica.
Una estructura inesperadamente madura en un universo joven
Las galaxias no nacen con formas elegantes. Según los modelos actuales, se van construyendo a partir de la acumulación de gas y materia oscura, sufriendo colisiones y reorganizándose durante miles de millones de años. Por eso, encontrar una estructura espiral tan bien definida y estable en una galaxia del universo temprano no es solo raro, sino profundamente inesperado.
Lo que más ha llamado la atención del equipo es la barra galáctica central. Estas barras son estructuras largas y delgadas que atraviesan el centro de muchas galaxias espirales y que canalizan gas hacia el núcleo. Eso, a su vez, alimenta la formación de estrellas. Lo interesante es que una barra de este tipo se considera un signo de madurez galáctica, algo que solo debería aparecer cuando la galaxia ya ha tenido tiempo de evolucionar. En palabras del astrónomo Shuo Huang: “la distribución y movimiento del gas puede, de algún modo, parecerse a las galaxias actuales”.
Además, estas barras son estructuras frágiles. Una simple interacción con otra galaxia puede alterarlas o incluso destruirlas. Por eso, su presencia en un entorno tan temprano plantea una gran pregunta: ¿cómo pudo formarse tan rápido y mantenerse estable en un universo que todavía estaba lleno de perturbaciones?
Una fábrica de estrellas en plena ebullición
J0107a no solo sorprende por su forma. También lo hace por su intensa actividad estelar. Según las observaciones combinadas de JWST y ALMA, esta galaxia está produciendo alrededor de 500 masas solares en forma de estrellas cada año. En comparación, la Vía Láctea apenas genera entre una y dos masas solares anuales. Es decir, J0107a está en un estado de formación estelar acelerado.
Ese ritmo está relacionado con lo que sucede en su interior. La barra galáctica no solo existe: está funcionando a pleno rendimiento. Está canalizando gas hacia el centro a un ritmo de 600 masas solares por año, lo que da lugar a densas regiones de gas donde nacen nuevas estrellas. El flujo de gas en J0107a es, según los datos, entre 10 y 100 veces mayor que el que se observa en galaxias similares en el universo actual.
Esta eficiencia sugiere que las barras galácticas pudieron haber tenido un papel mucho más importante y mucho más temprano en el desarrollo galáctico de lo que creíamos. De ser así, la presencia de estas estructuras no sería un fenómeno tardío, sino una parte clave del crecimiento acelerado de algunas galaxias.
Un desafío para los modelos actuales
Este hallazgo no está aislado. En los últimos años, y especialmente desde que el telescopio James Webb comenzó a enviar datos, se han encontrado más galaxias bien estructuradas en el universo temprano. Cada una de ellas pone presión sobre los modelos que explican cómo y cuándo se formaron las primeras galaxias. Según esos modelos, las grandes estructuras debían tardar más tiempo en aparecer, desarrollándose a través de fusiones y acumulaciones lentas de gas.
Pero J0107a parece haber seguido otro camino. Según el equipo de investigación, es probable que esta galaxia se formara de forma directa a partir del gas del “cosmic web”, una red de filamentos que conecta el universo a gran escala. Este gas habría fluido hacia el centro, formando un disco galáctico sin necesidad de múltiples colisiones. Como señala Huang: “una gran cantidad de gas procedente de la red cósmica formó un disco gigante”.
Esto sugiere que podrían existir varios caminos distintos para formar una galaxia, y que el que hemos considerado estándar hasta ahora solo sea uno de ellos. La estabilidad de la barra galáctica de J0107a refuerza la idea de que no ha sufrido grandes colisiones desde su formación, lo que contradice directamente los modelos que consideran a las fusiones como el principal motor del crecimiento temprano.
Nuevas preguntas para una nueva etapa en la observación
Como suele ocurrir en ciencia, este descubrimiento no cierra una etapa, sino que abre nuevas líneas de investigación. Una de las dudas principales es si las estrellas que se están formando en J0107a lo hacen del mismo modo que en galaxias actuales. El gas que hay en esta galaxia es mucho más denso que el que encontramos en sistemas como la Vía Láctea. Y aunque la densidad favorece la formación de estrellas, no está claro si el proceso es el mismo.
Según explicó Huang, el gas es mucho más denso que el de las galaxias locales. La formación estelar es sensible a la densidad del gas, así que podría ocurrir en lugares donde las galaxias locales no forman estrellas. Esto plantea la posibilidad de que haya condiciones únicas para la creación estelar en el universo temprano, que no se reproducen en épocas posteriores.
Lo que queda claro es que los telescopios de nueva generación están revelando un universo más complejo, más rápido y más diverso de lo que pensábamos. Lejos de confirmar lo que sabíamos, cada observación parece abrir nuevas preguntas. En lugar de un cosmos que evolucionó lentamente hacia el orden, podríamos estar frente a un universo que fue capaz de formar estructuras complejas en tiempo récord. Y eso lo cambia todo.
Referencias
Cortesía de Muy Interesante
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