Galaxias zombies: el telescopio espacial James Webb observa una galaxia que resucitó

Durante su infancia, el Universo era un lugar inhóspito, lleno de partículas elementales, radiación y caos. mucho caos. Al crecer un poco e irse enfriando los ánimos, las partículas fueron capaces de unirse e ir formando elementos, en realidad mucho Hidrógeno y un poco de Helio solamente.

Al crecer más, se empezaron a formar las primeras estrellas y con ellas las primeras galaxias, existiendo una retroalimentación entre la cantidad de estrellas y el gas disponible para que se formaran estas últimas. A mayor gas, mayor número de estrellas nuevas.

Sin embargo, una mayor tasa de formación de estrellas sólo puede significar una cosa. El material disponible se acabará muy rápido por lo que dejarán de formarse nuevas estrellas en muy poco tiempo. La galaxia, irremediablemente se extinguirá.

En un artículo reciente en la revista Nature, usando observaciones de Telescopio Webb, se pudo encontrar una de las primeras galaxias extintas, pero con una característica peculiar, al parecer ha revivido y vuelto a formar estrellas. Y todo esto lo hizo cuando el Universo apenas tenía 700 millones de años.

Galaxias en Transición: Un Viaje a los Albores del Universo

En el vasto mosaico galáctico, las galaxias se agrupan en dos categorías principales: las activas y las pasivas. Las galaxias activas, con tasas de formación estelar estables, brillan con la luz de estrellas jóvenes y vigorosas.

Por otro lado, las galaxias pasivas, más tranquilas, albergan estrellas envejecidas y han cesado en gran medida su producción estelar. Estas dos poblaciones están conectadas por las galaxias en transición, como si fueran bailarines deslizándose lentamente de un ritmo a otro.

Sin embargo, la teoría predice que la formación estelar fue estocástica en los primeros tiempos cósmicos y en sistemas pequeños: estas galaxias pasaron rápidamente entre episodios de estallidos estelares y fases sin formación estelar, causando potencialmente incluso una inactividad temporal, los llamados eventos de miniextinción.

Desde el punto de vista observacional, el régimen de explosión de formación de estrellas no tiene restricciones. Por lo tanto, la observación directa de minigalaxias apagadas en el Universo joven es de suma importancia para entender la formación y transformación de galaxias.

Estudiando las reliquias de la muerte

Nuestro telescopio espacial más avanzado, el JWST (James Webb Space Telescope), ha revelado un tesoro oculto en el Universo primordial. Con una edad de 700 millones de años, se encontró una galaxia apagada. Su espectro, capturado por el JWST/NIRSpec, es notablemente azul, pero no muestra líneas de emisión nebulares.

Utilizando el instrumento JADES del Telescopio Espacial James Webb (JWST Advanced Deep Extragalactic Survey), se encontró que dicha galaxia experimentó una corta e intensa fase de formación estelar durante un período de entre 30 y 90 millones de años. Pero después, la formación estelar se detuvo repentinamente.

La galaxia apagada descubierta en el Universo primordial presenta características intrigantes. Su espectro, muestra una ruptura de Balmer, un fenómeno que indica la presencia de estrellas jóvenes y antiguas. Sin embargo, no se detectan líneas de emisión nebulares, lo que sugiere la actividad estelar pasada y su rápido apagado.

Debido a su masa estelar (entre 400 a 600 millones de veces la masa del Sol), esta galaxia está sometida a varios mecanismos de retroalimentación. La causada por supernovas y otros procesos, puede afectar la formación estelar y la evolución galáctica. En este caso, podría haber resultado en un enfriamiento temporal y la inactividad actual de la galaxia.

Un nuevo paradigma

Además de ser la galaxia más antigua observada, su masa es relativamente baja. Similar a la de la Pequeña Nube de Magallanes, una galaxia enana que orbita alrededor de la Vía Láctea. A pesar de su antigüedad, todavía está en proceso de formación de nuevas estrellas. La sensibilidad mejorada del telescopio espacial James Webb nos permite observar y analizar galaxias más pequeñas y más débiles.

Sin embargo, este es sólo el punto de partida de la misión JWST: las observaciones futuras iniciarán la transición de la fase de "descubrimiento" a la caracterización estadística de las propiedades de las primeras (mini) galaxias apagadas.

Este descubrimiento nos brinda una visión única de las galaxias en sus primeros días. La observación directa de minigalaxias apagadas nos ayuda a entender los modelos de formación y transformación galáctica. A medida que continuamos explorando el cosmos, estas reliquias del pasado nos cuentan historias fascinantes sobre la vida y la muerte de las estrellas y las galaxias.

Sin embargo, como en la vida misma, nada es eterno. Aunque en el momento de la observación parece inactiva, los astrónomos creen que en los aproximadamente 13,000 millones de años transcurridos desde entonces, esta galaxia podría haber revivido y comenzado nuevamente a formar estrellas. Un recordatorio de que incluso en el vasto cosmos, los ciclos de nacimiento y muerte persisten.