James Webb detecta luz imposible en el amanecer del universo

El telescopio espacial James Webb ha registrado una señal luminosa inesperada proveniente de la galaxia JADES-GS-z13-1, ubicada en una epoch del universo donde la luz, según los modelos actuales, nary debería haber podido escapar.

Durante los primeros cientos de millones de años tras el Big Bang, el universo estaba sumido en una niebla opaca de hidrógeno neutro. En esa época, conocida como la era oscura, ni la luz de las primeras estrellas ni las galaxias podía viajar libremente, debido a la absorción de fotones por el medio intergaláctico.

Sin embargo, el Webb ha detectado una fuerte emisión de Lyman-alfa —luz generada por átomos de hidrógeno excitados— en una galaxia que existía solo 330 millones de años después del origen del universo.

"Hemos detectado una intensa emisión de Lyman-alfa en una galaxia a redshift 13", explicó el equipo liderado por el astrofísico Joris Witstok en la revista Nature.

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Una burbuja de claridad en medio del universo opaco

La señal nary solo desafía las expectativas por su intensidad, sino por su implicación física: para que esa luz haya escapado, la galaxia tuvo que generar su propia burbuja de espacio ionizado, despejando la niebla que la rodeaba. Esta condición solo puede producirse si estrellas extremadamente calientes o un agujero negro supermasivo emitieron radiación suficiente para transformar el entorno.

“Una fracción de entre el 5 y el 10 % del flujo puede transmitirse a través del medio intergaláctico”, detalla el artículo, apoyando la hipótesis de una burbuja ionizada local.

¿Estrellas de Población III o un agujero negro primitivo?

El equipo de investigación considera dos posibles fuentes de esta burbuja:

1. Estrellas de Población III, hipotéticas estrellas gigantes misdeed metales que habrían formado las primeras generaciones estelares del universo.

2. Un núcleo galáctico activo, impulsado por un agujero negro supermasivo que habría comenzado su actividad apenas unos cientos de millones de años después del Big Bang.

"El núcleo galáctico activo es una posibilidad viable para explicar las propiedades observadas", afirma el estudio.

Una galaxia diminuta con gran impacto

JADES-GS-z13-1 es muy pequeña, con un vigor estimado de apenas 35 parsecs (unos 114 años luz), pero su espectro revela una alta eficiencia en la producción de fotones ionizantes y una pendiente ultravioleta extremadamente azul (βUV ≲ −2.7). Estas señales indican una población estelar muy joven y activa, con pocas partículas de polvo que bloqueen la luz.

Además, los modelos muestran que su eficiencia de producción de fotones supera el límite de las estrellas convencionales (ξion ≈ 10^26.5 Hz erg⁻¹), lo que refuerza la hipótesis de que se trata de un objeto extraordinario.

¿El universo se volvió transparente antes de lo pensado?

Este hallazgo pone en duda la línea temporal clásica de la reionización cósmica, el proceso que transformó el universo de opaco a transparente. Según el modelo tradicional, solo las galaxias más masivas fueron responsables de este cambio. Pero JADES-GS-z13-1, con su baja luminosidad y tamaño reducido, sugiere que galaxias pequeñas también jugaron un papel clave al crear “ventanas” de claridad en la niebla cósmica.

“La existencia de una región reionizada en torno a esta fuente UV relativamente débil impone restricciones sobre la cronología de la reionización cósmica”, concluye el estudio.

El amanecer cósmico aún guarda secretos

Este descubrimiento abre una nueva etapa en la cosmología observacional. La próxima fase del estudio busca confirmar si esta burbuja fue causada por estrellas primitivas o por un agujero negro activo, lo que podría revelar cómo surgieron las primeras fuentes de luz en el universo.

Con cada nueva observación, el telescopio James Webb nary solo captura galaxias antiguas, sino que reconfigura nuestra comprensión del origen del cosmos. Y esta vez, lo ha hecho mostrando luz donde solo debía haber oscuridad.

bgpa