El telescopio espacial James Webb (JWST) se ideó con el objetivo de explorar todas las fases de la historia cósmica y para ayudar a la humanidad a comprender los orígenes del universo y su lugar en él. Cada cierto tiempo, este dispositivo sorprende con nuevos descubrimientos, como una galaxia con un enorme poder estelar o un rastro de estrellas "monstruosas" y antiguas. En esta ocasión, la NASA ha compartido una nueva y espectacular imagen en la que el telescopio ha capturado más de 45.000 galaxias.

¿Cómo se formaron las primeras estrellas y galaxias? Esta es una de las preguntas más importantes en astronomía y el telescopio espacial James Webb ya está ofreciendo nuevos conocimientos relacionados con este tema como indica la NASA en su último artículo en el que muestran el último hito de esta máquina: una fotografía en la que son visibles más de 45.000 galaxias que será fundamental para entender mejor la evolución del universo.

Uno de los programas más grandes en el primer año de observaciones científicas de Webb es el Sondeo Avanzado Extragaláctico Profundo con el JWST (JADES, por sus siglas en inglés), un programa para descubrir y caracterizar galaxias muy lejanas y tenues. Aunque aún están llegando los datos, la NASA asegura que ya ha descubierto cientos de galaxias que existían cuando el universo tenía menos de 600 millones de años.

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"Con JADES, queremos responder a muchas preguntas, por ejemplo: ¿Cómo se agruparon las primeras galaxias? ¿Qué tan rápido se formaron las estrellas? ¿Por qué algunas galaxias dejan de formar estrellas? Ahora estamos descubriendo que la formación de estrellas en el universo primitivo es mucho más complicada de lo que pensábamos", indica en el artículo Marcia Rieke, investigadora de la Universidad de Arizona en Tucson y codirectora del programa JADES.

Universo primitivo

Ryan Endsley, de la Universidad de Texas en Austin, dirigió una investigación sobre galaxias que existieron entre 500 y 850 millones de años después del Big Bang. Durante cientos de millones de años después de dicho suceso, el universo se llenó de una niebla gaseosa; que se disipó mil millones de años después del Bing Bang.

En ese momento el universo se volvió transparente, en un proceso conocido como reionización. Desde hace tiempo los científicos han debatido si los agujeros negros supermasivos y activos o las galaxias llenas de estrellas jóvenes y calientes fueron la causa principal de dicha reionización. Como parte del programa JADES, Endsley y su equipo estudiaron estas galaxias con el instrumento espectrógrafo del infrarrojo cercano (NIRSpec, por su acrónimo en inglés) de Webb para buscar las huellas de formación de estrellas, y las encontraron en abundancia.

Recreación artística del James Webb NASA GSFC/CIL/Adriana Manrique Gutierrez

"Casi todas las galaxias que estamos encontrando muestran estas huellas de líneas de emisión inusualmente fuertes que indican una intensa formación estelar reciente. Estas primeras galaxias eran muy buenas para crear estrellas calientes y masivas", explica Ryan Endsley. El equipo de astrónomos también halló evidencia de que estas galaxias jóvenes pasaron por períodos de rápida formación de estrellas, intercalados con períodos tranquilos en los que se formaban menos estrellas.

El estudio de estas galaxias permite a los astrónomos explorar cómo la formación de estrellas durante los primeros años después del Big Bang era diferente de lo que se observa en la actualidad. La luz de las galaxias lejanas se estira a longitudes de onda más largas y colores más rojos debido a la expansión del universo, que es un fenómeno denominado desplazamiento al rojo. Al medir ese desplazamiento de una galaxia, los astrónomos pueden conocer qué tan lejos está y, por lo tanto, cuándo existió en el universo primitivo.

Antes de Webb, sólo se podían observar unas pocas decenas de galaxias por encima de un desplazamiento al rojo de 8, cuando el universo tenía menos de 650 millones de años. Pero ahora JADES ha descubierto casi mil de estas galaxias extremadamente distantes. "Anteriormente, las primeras galaxias que podíamos observar se veían como pequeñas manchas. Y, sin embargo, esas manchas representan millones o incluso miles de millones de estrellas en los inicios del universo", dijo Kevin Hainline, científico de la Universidad de Arizona que ha estado estudiando el universo con la cámara de infrarrojo cercano del Webb.

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