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El telescopio James Webb descubre cómo crecieron las primeras galaxias y sus agujeros negros

El hallazgo de 12 agujeros negros supermasivos a 12.900 millones de años luz muestra cómo galaxias jóvenes dejaron de formar estrellas mientras sus núcleos seguían activos

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Ilustración astronómica que muestra una galaxia masiva en transición hacia un estado inactivo, con un agujero negro supermasivo activo en el núcleo y un disco de acreción brillante
Representación de una galaxia masiva en transición a una fase quieta, con un agujero negro supermasivo activo en su centro. Creada por Iceebook basada en una imagen de la Unidad de Gestión de la Información Kavli.

Un equipo internacional de astrónomos, liderado por el Instituto Kavli de Física y Matemáticas del Universo en Japón, utilizó el Telescopio Espacial James Webb para observar galaxias que existían cuando el universo tenía menos de mil millones de años. Sus resultados han cambiado la forma en que entendemos la evolución cósmica.

Los investigadores identificaron 12 agujeros negros supermasivos situados a 12.900 millones de años luz. Lo sorprendente fue descubrir que las galaxias que los albergan ya habían alcanzado un tamaño enorme, con masas de entre 40 y 60 mil millones de soles, y estaban entrando en una fase de agotamiento de la formación estelar.

Vista del telescopio espacial James Webb con su espejo dorado desplegado en el espacio
El telescopio espacial James Webb durante operaciones científicas. Crédito: NASA/Chris Gunn.

Hasta ahora, la relación entre galaxias y agujeros negros había sido confirmada en nuestro entorno cósmico cercano, pero no estaba claro cómo se estableció en el universo temprano. Estas observaciones aportan evidencia de que ambas estructuras crecieron en paralelo y que la intensa radiación de los agujeros negros pudo acelerar el final de la actividad estelar.

Masafusa Onoue, de la Universidad de Waseda y miembro del proyecto Kavli, aseguró que fue inesperado encontrar galaxias tan evolucionadas en una etapa tan temprana del cosmos. "Estas galaxias ya estaban dejando de formar estrellas, pero aún albergaban núcleos supermasivos activos", explicó.

El hallazgo se centró en dos cuásares brillantes, J2236+0032 y J1512+4422, que sirvieron como faros para identificar y estudiar sus galaxias anfitrionas. Ambos fueron detectados gracias a la combinación del Telescopio Subaru en Hawái y la alta sensibilidad del espectrógrafo NIRSpec del Webb.

El telescopio Subaru situado en la cima de Maunakea, Hawái, utilizado en investigaciones astronómicas
Telescopio Subaru en la cima de Maunakea, Hawái, una de las instalaciones astronómicas más avanzadas. Crédito: Sebastián Egner/NAOJ.

Los expertos destacan que esta evidencia es una prueba directa de la llamada coevolución, la idea de que los agujeros negros y sus galaxias anfitrionas no crecen de manera independiente, sino que están profundamente conectados en su desarrollo.

El estudio, publicado en la revista Nature Astronomy, constituye además un logro pionero para la astronomía japonesa y refuerza el valor de la cooperación internacional en grandes proyectos científicos.

Los investigadores continuarán analizando los datos del Webb y planifican nuevas observaciones para comprender mejor cómo la energía de los agujeros negros puede frenar el crecimiento de las galaxias en el universo temprano.

Con cada nueva imagen, el telescopio James Webb no solo nos muestra el pasado remoto, sino que también nos ayuda a entender cómo se construyó el universo que habitamos hoy.

Fuente: Kavli IPMU

Preguntas frecuentes

¿Qué descubrió el James Webb sobre las primeras galaxias?

Que hace 12.900 millones de años ya existían galaxias masivas que habían dejado de formar estrellas, pero seguían teniendo agujeros negros supermasivos activos.

¿Qué son los cuásares observados?

Son galaxias muy lejanas cuyos agujeros negros centrales brillan intensamente, lo que permite a los astrónomos detectarlas y estudiarlas.

¿Por qué es importante este hallazgo?

Porque confirma que la coevolución entre galaxias y agujeros negros ya ocurría en las primeras etapas del universo.

¿Dónde se publicó la investigación?

El estudio se publicó en la revista Nature Astronomy y fue liderado por el Instituto Kavli de Japón con colaboración internacional.

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