El JWST encuentra una enorme galaxia espiral formada solo 1.500 millones de años después del Big Bang

El Telescopio Espacial James Webb (JWST) ha revelado una galaxia que no debería existir tan temprano en la historia del universo. Se trata de Alaknanda, una espiral de gran diseño —con dos brazos amplios y bien definidos— que ya mostraba una estructura organizada cuando el cosmos tenía apenas 1.500 millones de años. El hallazgo, realizado por investigadores del Instituto Tata de Investigación Fundamental (NCRA-TIFR), obliga a replantear las teorías actuales sobre cómo y cuándo surgieron las galaxias maduras.

Alaknanda fue identificada por los astrónomos indios Rashi Jain y Yogesh Wadadekar a partir de observaciones del JWST en la región del cúmulo galáctico Abell 2744. La enorme masa del cúmulo actúa como una lente gravitacional que amplifica la luz de objetos más lejanos, permitiendo ver estructuras que, de otro modo, estarían fuera del alcance incluso del telescopio más avanzado del mundo. Gracias a este efecto, Alaknanda apareció con una claridad inesperada.

La sorpresa no es que exista una galaxia tan antigua, sino que ya presente una forma espiral clásica, semejante a la Vía Láctea. Los modelos tradicionales sostienen que estas galaxias necesitan miles de millones de años para estabilizarse: el gas debe ir acumulándose de manera constante, asentarse en un disco giratorio y, con el tiempo, desarrollar ondas de densidad que forman los brazos espirales. Además, la galaxia debe evitar interacciones violentas con vecinas que puedan deformarla. En el universo temprano, donde los choques y fusiones eran frecuentes, un disco espiral ordenado parecía casi imposible.

Sin embargo, Alaknanda contradice estas expectativas. Posee un bulbo central brillante, dos brazos simétricos bien formados y un tamaño aproximado de 30.000 años luz, la mitad de la Vía Láctea. Aún más notable es su ritmo de formación estelar: produce cada año la masa equivalente a unas 60 estrellas como el Sol, unas veinte veces más rápido que nuestra galaxia en la actualidad. Los investigadores estiman que la mitad de sus estrellas se formaron en solo 200 millones de años, un periodo extremadamente breve en términos cósmicos.

Los datos provinieron de hasta 21 filtros diferentes del JWST, lo que permitió obtener información detallada sobre su edad, contenido de polvo, masa estelar y tasa de formación de estrellas. Esta gran cobertura espectral forma parte de programas como UNCOVER y MegaScience, dedicados a estudiar las primeras etapas del universo con una precisión sin precedentes.

El descubrimiento también añade peso a una tendencia que el JWST ha revelado desde su puesta en marcha: el universo temprano era más organizado de lo que se creía. Varias galaxias con discos bien definidos han aparecido a distancias comparables, pero Alaknanda destaca como uno de los ejemplos más claros de galaxia espiral de gran diseño en un momento tan temprano de la historia cósmica.

Para los astrónomos, ahora queda una pregunta clave: ¿cómo se formaron sus brazos espirales tan rápido? Una posibilidad es que la galaxia haya atraído gas frío de forma continua, acelerando su desarrollo. Otra es que una interacción gravitatoria con una galaxia menor provocara la formación de los brazos, aunque este tipo de estructuras inducidas por mareas suelen ser efímeras. Las próximas observaciones con espectroscopía del JWST o con el radiotelescopio ALMA ayudarán a entender si su disco está ordenado o si mantiene un movimiento más turbulento.

Para los astrónomos, ahora queda una pregunta clave: ¿cómo se formaron sus brazos espirales tan rápido? Una posibilidad es que la galaxia haya atraído gas frío de forma continua, acelerando su desarrollo. Otra es que una interacción gravitatoria con una galaxia menor provocara la formación de los brazos, aunque este tipo de estructuras inducidas por mareas suelen ser efímeras. Las próximas observaciones con espectroscopía del JWST o con el radiotelescopio ALMA ayudarán a entender si su disco está ordenado o si mantiene un movimiento más turbulento.

A medida que el James Webb continúe observando regiones cada vez más distantes, es probable que aparezcan más galaxias que desafíen nuestras teorías. Por ahora, Alaknanda se ha convertido en uno de los ejemplos más llamativos de lo que el telescopio puede revelar: una espiral casi perfecta nacida cuando el universo apenas comenzaba a tomar forma.

Fuente: Astronomy & Astrophysics (A&A)