La evidencia continúa ensamblando que las galaxias enanas desempeñaron un papel más importante en la configuración del universo temprano de lo que se pensaba anteriormente.
Los astrónomos que analizan los datos del telescopio espacial James Webb (JWST) han descubierto una población de pequeñas galaxias enérgicas que pueden haber sido jugadores clave para limpiar la niebla cósmica que cubrió el universo después del Big Bang.
«No necesariamente necesitas buscar características más exóticas», dijo a periodistas Isak Wold, científico asistente de investigación de la Universidad Católica de América en Washington DC durante la 246ª reunión de la Sociedad Astronómica Americana en Alaska. «Estas pequeñas pero numerosas galaxias podrían producir toda la luz necesaria para la reionización».
Aproximadamente 380,000 años después del Big Bang, el universo se enfrió lo suficiente como para que las partículas cargadas se combinaran en átomos de hidrógeno neutro, creando una niebla gruesa y absorbente de luz, una era conocida como la Edad Media Cósmica. No fue sino hasta varios cientos de millones de años después, con el nacimiento de las primeras estrellas y galaxias, esa intensa radiación ultravioleta (UV) comenzó a reionizar este hidrógeno primordial. Ese proceso despejó gradualmente la densa niebla, permitiendo que Starlight viajara libremente a través del espacio e iluminando el cosmos por primera vez.
Durante décadas, los astrónomos han debatido lo que desencadenó esta dramática transformación. Los principales candidatos incluyeron galaxias masivas, cuásares alimentados por agujeros negros y pequeñas galaxias de baja masa. Los nuevos datos del JWST ahora apuntan fuertemente a los contendientes más pequeños, lo que sugiere que estas pequeñas galaxias actuaron como linternas cósmicas que iluminaban el universo temprano.
Para identificar estas primeras galaxias, Wold y sus colegas se centraron en un grupo de galaxias masivo llamado Abell 2744, o el grupo de Pandora, ubicado a unos 4 mil millones de años luz de distancia en el escultor de la constelación. La inmensa gravedad de este clúster actúa como una lupa natural, doblando y amplificando la luz proveniente de galaxias antiguas y muy distantes. Al tocar esta peculiaridad de la naturaleza, combinada con los poderosos instrumentos del JWST, los investigadores miraron casi 13 mil millones de años atrás en el tiempo.
Usando la cámara de infrarrojo cercana (NIRCAM) del JWST y el espectrógrafo de infrarrojo cercano (NIRSPEC), el equipo buscó una línea de emisión verde específica de oxígeno doblemente ionizado, un sello distintivo de la formación de estrellas intensas. Esta luz se emitió originalmente en el rango visible, pero se estiró en el infrarrojo a medida que viajaba a través del universo en expansión, según una declaración de la NASA.
La búsqueda produjo 83 pequeñas galaxias de Starburst, todas las estrellas de formación vigorosa cuando el universo tenía solo 800 millones de años, alrededor del 6% de su edad actual.
«Nuestro análisis (…) muestra que existían en números suficientes y empacaron suficiente energía ultravioleta para impulsar esta renovación cósmica», dijo Wold en el comunicado.
Hoy, las galaxias primitivas similares, como las llamadas galaxias de «guisantes verdes», son raras pero se sabe que liberan aproximadamente el 25% de su radiación UV ionizante en el espacio circundante. Si las primeras galaxias funcionaran de la misma manera, dijo Wold, habrían generado suficiente luz para reionizar la niebla de hidrógeno y hacer que el universo sea transparente.
