Un estudio realizado por un equipo internacional de astrónomos, liderado por investigadores de la Universidad de Tokio, reveló nuevos detalles sobre la lejana galaxia CEERS2-588, un objeto cuya intensa luminosidad ultravioleta plantea interrogantes sobre los modelos actuales de formación galáctica en el universo temprano. El análisis fue posible gracias a las observaciones del Telescopio Espacial James Webb (JWST), cuyo nivel de precisión permitió examinar características hasta ahora desconocidas de esta estructura cósmica.
El hallazgo resulta especialmente relevante porque la galaxia fue detectada apenas 400 millones de años después del Big Bang, un período extremadamente temprano en la historia del universo. La presencia de sistemas tan brillantes y desarrollados en esta etapa desafía las teorías vigentes sobre la velocidad con la que se formaron las primeras galaxias. Según los resultados publicados en el repositorio científico arXiv, la densidad inesperadamente alta de galaxias luminosas como CEERS2-588 reavivó el debate sobre los límites de los modelos actuales de evolución cósmica.
La galaxia fue identificada en 2022 en el marco del proyecto Cosmic Evolution Early Release Science (CEERS) como una galaxia de tipo Lyman-break, con un corrimiento al rojo espectroscópico de 11,04. Esta característica la sitúa entre los objetos más remotos jamás observados y la convierte en una de las galaxias con mayor luminosidad ultravioleta detectadas a distancias tan extremas.
Además de su lejanía, sus propiedades físicas resultan inusuales. CEERS2-588 presenta una morfología extendida y un radio efectivo estimado en unos 1.470 años luz, dimensiones significativas considerando la etapa temprana del universo en la que se formó. El análisis también reveló que posee una masa cercana a los 1.260 millones de masas solares, una cifra récord para galaxias con corrimientos al rojo superiores a 10 sin evidencia de actividad de núcleo galáctico activo.
Otro dato relevante es que, aunque la formación estelar actual muestra señales de disminución, la galaxia mantiene una tasa significativa de creación de nuevas estrellas, estimada en 8,2 masas solares por año. Este comportamiento refuerza la idea de que las primeras galaxias pudieron experimentar procesos de evolución más complejos y dinámicos de lo que se pensaba hasta ahora.
Formación estelar explosiva y una química inesperada
Uno de los descubrimientos más sorprendentes del estudio es la composición química de CEERS2-588. Los investigadores detectaron que su metalicidad en fase gaseosa -es decir, la abundancia de elementos más pesados que el hidrógeno y el helio- es comparable al nivel solar. Este hallazgo contradice las predicciones teóricas tradicionales, que anticipaban galaxias con menor contenido de metales en etapas tan tempranas del universo.
La presencia de elementos pesados sugiere que el proceso de formación estelar en esta galaxia fue extraordinariamente intenso en sus primeras fases. Según el equipo liderado por Yuichi Harikane, el análisis de la distribución espectral de energía permitió reconstruir su evolución y determinar que la formación estelar comenzó entre 100 y 300 millones de años después del Big Bang.
Posteriormente, el sistema habría experimentado una caída pronunciada en su actividad durante los últimos 10 millones de años, un patrón distinto al observado en otras galaxias igualmente distantes, que suelen mostrar procesos de formación estelar más sostenidos en el tiempo. Esta evolución sugiere que CEERS2-588 atravesó episodios de crecimiento abrupto y recurrente, conocidos como “estallidos” de formación estelar.
Estos eventos explosivos explicarían tanto su elevada luminosidad ultravioleta como su inesperado enriquecimiento químico. Durante estos períodos de intensa actividad, las estrellas masivas se forman rápidamente, evolucionan y liberan elementos pesados al medio interestelar, alterando la composición del sistema en tiempos relativamente breves.
Los investigadores consideran que este comportamiento podría ser clave para comprender la aparición temprana de galaxias extremadamente brillantes. En este sentido, el equipo señaló que uno de los principales aportes del Telescopio Espacial James Webb fue la identificación de una gran población de galaxias luminosas en el universo primitivo, un fenómeno que obliga a revisar las teorías sobre la formación de las primeras estructuras cósmicas.
El descubrimiento de CEERS2-588 aporta así nuevas pistas sobre la rapidez, intensidad y duración de los procesos que dieron origen a las primeras galaxias. Al mismo tiempo, abre interrogantes sobre las condiciones físicas del universo temprano y sobre los mecanismos que permitieron la formación de sistemas tan complejos en un período relativamente corto tras el Big Bang.
Los resultados refuerzan la importancia de las observaciones del JWST para reconstruir la historia del cosmos y comprender cómo surgieron las primeras estructuras que dieron forma al universo actual. A medida que continúen las investigaciones, los científicos esperan que el estudio de galaxias como CEERS2-588 permita redefinir los modelos de evolución galáctica y ampliar el conocimiento sobre los orígenes del universo.