El Telescopio Espacial Webb (JWST) ha confirmado que los objetos luminosos y muy rojos detectados en el universo primitivo ponen en tela de juicio el pensamiento convencional sobre los orígenes y la evolución de las galaxias y sus agujeros negros supermasivos.
Un equipo internacional, dirigido por investigadores de la Universidad Estatal de Pensilvania, que utilizó el instrumento NIRSpec a bordo del JWST como parte del sondeo RUBIES.
Se identificaron tres objetos misteriosos en el universo primitivo, unos 600-800 millones de años después del Big Bang, cuando el universo tenía sólo el 5% de su edad actual. Este descubrimiento fue anunciado el 27 de junio en la revista Astrophysical Journal Letters.
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Sobre el estudio de los objetos luminosos
El equipo estudió las mediciones espectrales, o la intensidad de las diferentes longitudes de onda de la luz emitida por los objetos. Su análisis encontró señales de estrellas "viejas", de cientos de millones de años, mucho más antiguas de lo esperado en un universo joven.
Los investigadores dijeron que también se sorprendieron al descubrir señales de enormes agujeros negros supermasivos en los mismos objetos, estimando que son entre 100 y mil veces más masivos que el agujero negro supermasivo de nuestra propia Vía Láctea.
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Ninguna de estas características se espera en los modelos actuales de crecimiento de galaxias y formación de agujeros negros supermasivos, que esperan que las galaxias y sus agujeros negros crezcan juntos a lo largo de miles de millones de años de historia cósmica.
El buen ojo de James Webb
"Hemos confirmado que estos parecen estar repletos de estrellas antiguas, de cientos de millones de años, en un universo que tiene solo entre 600 y 800 millones de años. Sorprendentemente, estos objetos tienen el récord de las primeras señales de luz estelar antigua", dijo en un comunicado Bingjie Wang, investigador postdoctoral en Penn State y autor principal del artículo.
"Fue totalmente inesperado encontrar estrellas antiguas en un universo muy joven. Los modelos estándar de cosmología y formación de galaxias han sido increíblemente exitosos, sin embargo, estos objetos luminosos no encajan del todo cómodamente en esas teorías".
¡Galaxias al comienzo de los tiempos!
Finalmente, el equipo confirmó que los objetos eran de hecho galaxias cerca del comienzo de los tiempos, pero también encontró evidencia de agujeros negros supermasivos sorprendentemente grandes y una población de estrellas sorprendentemente antigua.
"Distinguir entre la luz del material que cae en un agujero negro y la luz emitida por las estrellas en estos objetos diminutos y distantes es un desafío", dijo Wang.
Aparte de su masa y edad inexplicables, si parte de la luz proviene de agujeros negros supermasivos, entonces tampoco son agujeros negros supermasivos normales. Producen muchos más fotones ultravioleta de lo esperado, y objetos similares estudiados con otros instrumentos carecen de las características de los agujeros negros supermasivo.