Así murió la primera galaxia del Universo

Vive rápido y muere joven. Ese podría haber sido el lema de una galaxia que habría nacido poco después de los primeros años de vida del Universo y murió cuando el cosmos tenía apenas 700 millones de años.

Gracias al telescopio espacial James Webb, un equipo internacional de astrónomos, liderados por Tobias Looser del Instituto Kavli de Cosmología, ha descubierto una galaxia "muerta", JADES-GS-Z7-01-QU, la más antigua jamás observada. De acuerdo con un estudio publicado en Nature, la formación de estrellas en esta galaxia se produjo rápidamente… y se detuvo casi con la misma rapidez, lo cual es inesperado en una etapa tan temprana de la evolución del universo. Sin embargo, no está claro si el estado "apagado" de esta galaxia es temporal o permanente, y qué causó que dejara de formar nuevas estrellas.

Los resultados nos ayudan a comprender cómo y por qué las galaxias dejan de formar nuevas estrellas, y si los factores que afectan esta capacidad han cambiado a lo largo de miles de millones de años.

"Los primeros cientos de millones de años del universo fueron una fase muy activa, con muchas nubes de gas colapsando para formar nuevas estrellas – explica Looser en un comunicado -. Las galaxias necesitan un suministro constante de gas para formar nuevas estrellas, y el universo primitivo era como un buffet libre. Solo más tarde en el universo empezamos a ver que las galaxias dejan de formar estrellas, ya sea debido a un agujero negro o a otro evento”.

Los astrónomos creen que la formación de estrellas puede ralentizarse o detenerse por diferentes factores, todos los cuales privarán a una galaxia del gas que necesita para formar nuevas estrellas. Los factores internos, como un agujero negro supermasivo o la retroalimentación de la formación estelar, pueden expulsar gas de la galaxia, provocando que la formación estelar se detenga rápidamente. Alternativamente, el gas puede consumirse muy rápidamente durante la formación de estrellas, sin ser reabastecido, lo que provoca la muerte de la galaxia por “inanición”.

"No estamos seguros de si alguno de esos escenarios puede explicar lo que hemos visto ahora con el telescopio James Webb – añade el coautor Roberto Maiolino -. Hasta ahora, para comprender el universo primitivo, hemos utilizado modelos basados en el universo moderno. Pero ahora que podemos ver mucho más atrás en el tiempo y observar que la formación estelar se extinguió tan rápidamente en esta galaxia, es posible que sea necesario revisar los modelos basados en el universo moderno”.

Los autores del estudio han determinado que esta galaxia experimentó un corto e intenso período de formación estelar durante un período de entre 30 y 90 millones de años, pero repentinamente se detuvo este proceso.

“Todo parece suceder más rápido y más dramáticamente en el universo temprano, y eso podría incluir galaxias que pasan de una fase de formación estelar a una fase inactiva o apagada”, confirma Looser. Pero puede que no todo sea tan definitivo como parece: en los aproximadamente 13 mil millones de años transcurridos desde que su luz nos ha llegado, esta galaxia podría haber vuelto a la vida y recuperado su capacidad de formar nuevas estrellas nuevamente.

“Estamos buscando otras galaxias como esta en el universo temprano, lo que nos ayudará a señalar claves sobre cómo y por qué las galaxias dejan de formar nuevas estrellas – concluyen los autores - Podría darse el caso de que las galaxias en el universo primitivo 'mueran' y luego vuelvan a la vida; necesitaremos más observaciones para ayudarnos a resolverlo”