Los astrónomos han identificado una galaxia excepcionalmente activa, denominada Y1, que existió apenas 800 millones de años después del Big Bang. Esta galaxia está formando estrellas a un ritmo 180 veces más rápido que la Vía Láctea, lo que revela una era previamente desconocida de intenso nacimiento de estrellas en el cosmos temprano. El descubrimiento ofrece información crítica sobre cómo evolucionaron rápidamente las galaxias en las etapas de formación del universo.
Formación estelar sin precedentes
La extraordinaria productividad de Y1 se confirmó midiendo la temperatura de su polvo cósmico sobrecalentado utilizando el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). La luz emitida por esta galaxia primordial, que viajó durante 13 mil millones de años, reveló un entorno de formación estelar único.
“Estamos mirando hacia atrás, a una época en la que el universo creaba estrellas mucho más rápido que hoy”, explica el líder del equipo Tom Bakx de la Universidad Tecnológica de Chalmers. Observaciones anteriores ya habían detectado polvo en Y1, lo que la convierte en la galaxia más lejana en la que se ha detectado directamente polvo brillante. Esto llevó a los investigadores a sospechar de una fábrica de estrellas inusualmente eficiente.
El rompecabezas del polvo temprano
La investigación aborda un antiguo enigma de la cosmología: la abundancia de polvo en las galaxias primitivas. Los modelos convencionales luchan por explicar cómo galaxias tan jóvenes podrían acumular importantes reservas de polvo, ya que el polvo es creado principalmente por estrellas más viejas y moribundas. La alta temperatura del polvo de Y1 ofrece una posible resolución.
“Las galaxias del universo primitivo parecen demasiado jóvenes para la cantidad de polvo que contienen”, señala Laura Sommovigo del Instituto Flatiron. “Pero una pequeña cantidad de polvo cálido puede parecer tan brillante como grandes cantidades de polvo frío. Eso es exactamente lo que estamos viendo en Y1”.
Esto sugiere que la aparente abundancia de polvo puede ser una ilusión óptica, el resultado de granos de polvo más calientes y brillantes, en lugar de una simple cantidad.
Las condiciones para el nacimiento estelar temprano
La tasa extrema de formación estelar de Y1 probablemente refleja las condiciones únicas del universo temprano. En esta época, las galaxias eran más pequeñas, más densas y experimentaban un rápido crecimiento. El intenso período de estallido estelar, que produce aproximadamente 180 masas solares de estrellas al año, no habría durado indefinidamente. Sin embargo, es posible que explosiones similares hayan sido comunes en el universo primitivo.
“No sabemos qué tan comunes pueden ser estas fases”, añade Bakx. “Pero planeamos buscar más ejemplos de fábricas estrella como ésta”.
Implicaciones para la evolución de las galaxias
El descubrimiento de Y1 refuerza la idea de que el universo primitivo fue un período de evolución caótica y acelerada de galaxias. La intensa formación estelar impulsada por entornos como Y1 probablemente jugó un papel crucial al sembrar el universo con elementos pesados y dar forma a las estructuras que observamos hoy.
Será esencial realizar más investigaciones utilizando las capacidades de alta resolución de ALMA para comprender los mecanismos detallados que impulsan la formación estelar de Y1. Esto incluye identificar las fuentes de su producción extrema de energía y mapear la distribución de gas y polvo dentro de la galaxia.
El estudio de Y1 y fábricas de estrellas similares continuará perfeccionando nuestra comprensión de las primeras galaxias del universo y las condiciones que les permitieron crecer tan rápidamente.
