El telescopio espacial James Webb ha identificado a las verdaderas protagonistas de la mayor transformación en la historia del universo. 83 pequeñas galaxias fueron responsables de disipar la "niebla cósmica" que envolvía el cosmos primitivo hace 13 mil millones de años, convirtiendo un universo opaco en el espacio transparente que observamos actualmente.
El descubrimiento, presentado en la 246ª reunión de la Sociedad Astronómica Americana en Alaska, resuelve un misterio astronómico de décadas. Los datos del Webb demuestran que estas galaxias diminutas produjeron cantidades masivas de luz ultravioleta que transformó el hidrógeno neutro del espacio en gas ionizado durante el proceso conocido como reionización.
"En cuanto a la producción de luz ultravioleta, estas pequeñas galaxias superan ampliamente sus capacidades", explicó Isak Wold, investigador de la Universidad Católica de América. El análisis es 10 veces más preciso que estudios previos y confirma que estas galaxias existían en cantidades suficientes para impulsar la renovación cósmica completa.
Durante sus primeros mil millones de años, el universo estaba sumergido en una niebla de gas hidrógeno neutro que bloqueaba la mayoría de la luz. Los científicos debatían si las responsables de limpiar esta niebla eran galaxias grandes, pequeñas o agujeros negros supermasivos. Webb ha resuelto definitivamente esta cuestión.
El equipo utilizó el instrumento NIRCam para examinar el cúmulo de galaxias Abell 2744, ubicado a 4 mil millones de años luz. La masa del cúmulo actúa como lente gravitacional que magnifica objetos distantes, permitiendo observar galaxias de cuando el universo tenía solo 800 millones de años, apenas el 6% de su edad actual.
Las galaxias descubiertas son extraordinariamente pequeñas: se necesitarían entre 2,000 y 200,000 de estas para igualar la masa de la Vía Láctea. Una de las más interesantes, denominada 41028, tiene una masa estelar de solo 2 millones de soles, comparable a los cúmulos estelares más grandes de nuestra galaxia.
Su tamaño reducido las convierte en máquinas perfectas para la reionización. Las galaxias pequeñas concentran menos gas hidrógeno neutro, facilitando la salida de luz ultravioleta ionizante. Los episodios de formación estelar extrema crean canales en la materia interestelar que permiten escapar esta luz transformadora.
Los investigadores detectaron estas galaxias buscando luz verde emitida por átomos de oxígeno doblemente ionizado, indicador de procesos de alta energía. Esta luz, originalmente visible en el cosmos primitivo, se extendió al infrarrojo debido a la expansión universal, llegando a los sensores del Webb especializados en estas longitudes de onda.
Galaxias similares en el universo actual liberan 25% de su luz ultravioleta al espacio, cantidad suficiente para explicar toda la energía necesaria para la reionización. Estos objetos, que representan solo el 1% de las galaxias actuales, eran abundantes cuando el universo era joven y desempeñaron el papel protagónico en su transformación.
El descubrimiento demuestra cómo objetos aparentemente insignificantes pueden tener impactos cósmicos monumentales. Las pequeñas galaxias del universo primitivo no solo resuelven el misterio de la reionización, sino que también explican cómo nuestro cosmos se convirtió en el lugar habitable y transparente que permite la existencia de estrellas, planetas y vida.
