El telescopio James Webb detecta la "galaxia apagada" más antigua conocida hasta hoy

El Telescopio Espacial James Webb de la NASA ha detectado la galaxia más antigua conocida hasta hoy que dejó de formar estrellas abruptamente: se trata de GS-9209, que extinguió su formación estelar hace más de 12.500 millones de años, según los científicos. El descubrimiento es crucial, ya que aporta evidencias de que al menos algunas galaxias se extinguieron cuando el Universo era aún muy joven.

Un grupo de científicos liderado por el astrofísico Adam Carnall publicó recientemente un nuevo estudio en Arxiv, que describe el hallazgo de la “galaxia apagada” más antigua que se conoce hasta el momento. Utilizando el enorme potencial del Telescopio Espacial James Webb (JWST) de la NASA, Carnall y sus colegas confirmaron que la galaxia GS-9209 detuvo su proceso de formación estelar hace aproximadamente 12.500 millones de años, cuando el Universo tenía solamente el 10 % de su edad actual.

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Un súbito colapso creador

Hasta hace unos años, los astrónomos pensaban que la mayoría de las galaxias desarrollaban su material estelar mediante un fenómeno denominado “colapso monolítico”. El mismo supone que la formación de estrellas en las galaxias tiene lugar a través de una nube masiva de gas y polvo que colapsa, creando posteriormente estrellas en un corto período de tiempo. Sin embargo, esta idea perdió vigencia luego de haberse descubierto que las galaxias más grandes se forman a partir de la fusión lenta de muchas galaxias más pequeñas.

Ahora, en

declaraciones

a la revista Science News, Carnall sugiere que la teoría del “colapso monolítico” debería volver a tenerse en cuenta: "lo que sucedió fue un colapso monolítico", dice. Y añade: "esta es probablemente la prueba más clara hasta ahora de que ese tipo de evolución de galaxias ocurre". Considera que este colapso es el que permitió el desarrollo de la mayoría de las estrellas en la galaxia GS-9209, identificada gracias a las observaciones realizadas con el telescopio Webb como la galaxia “apagada” más lejana en el tiempo que conocemos hasta hoy. GS-9209 se “apagó” cuando el Universo tenía solo aproximadamente 1.300 millones de años, pero formó su material estelar en un súbito arrebato creativo.

Una intensa y corta vida

Los investigadores determinaron que aproximadamente unos 600 millones de años después del Big Bang, GS-9209 comenzó a formar casi todo su material estelar: lo hizo a lo largo de 200 millones de años, para posteriormente detener su actividad y quedar dormida en la inmensidad del cosmos. En consecuencia, los científicos concluyeron que esta antigua galaxia se formó a través de un “colapso monolítico", demostrando al mismo tiempo que

algunas galaxias pueden haber detenido su formación estelar en los inicios del Universo.

En un breve momento cósmico, GS-9209 construyó alrededor de 40 mil millones de masas solares en estrellas, o sea prácticamente la misma cantidad de masa que agrupa la Vía Láctea. ¿Por qué se detuvo? A través de las observaciones del JWST, los astrónomos detectaron una emisión adicional de luz infrarroja junto a la galaxia, asociada con una masa de hidrógeno energizado que se arremolina rápidamente.

Esto sugiere la presencia de un agujero negro en acreción, que habría sido el causante de la muerte repentina de la joven galaxia. El agujero negro en cuestión parece tener hasta mil millones de veces la masa del Sol. Para alcanzar esa masa tan rápidamente después del nacimiento del Universo, el abismal agujero negro debió alimentarse con furia de otras galaxias antes de paralizar a GS-9209. Esto indica que al menos una parte de las galaxias más grandes y antiguas podrían haberse desarrollado súbitamente luego del colapso de enormes nubes de gas y polvo, obligando a revisar nuestra comprensión de esos momentos iniciales del cosmos.

Referencia

A massive quiescent galaxy at redshift 4.658

. A. C. Carnall el al. Arxiv (2023). DOI:https://doi.org/10.48550/arXiv.2301.11413