El telescopio espacial James Webb lo ha vuelto a hacer. Ha encontrado en el Universo un fenómeno que contradice la física conocida hasta el momento. En este caso, el hallazgo consiste en una barra estelar en una galaxia que no debería albergar una estructura de este tipo. Lo bueno es que, bien entendido, este hallazgo puede ayudar a desentrañar un misterio para el que no había explicación. Habrá que modificar lo que sabíamos sobre galaxias, pero a cambio tenemos respuestas a preguntas que antes no la tenían.
Una barra estelar en GN20. Se conocen muchas barras estelares en el Universo cercano. Incluso se sabe que hay algunas en nuestra Vía Láctea. Sin embargo, no se encuentran en puntos cercanos al Big Bang porque son de formación lenta, de modo que no podrían haber nacido tan pronto. Además, en esas primeras etapas del Universo había mucho gas en las galaxias, cuyo movimiento se cree que inhibiría la formación de barras estelares.
Todo esto es lo que hace tan raro el hallazgo descrito recientemente por un equipo de científicos de la Universidad de Leiden. Y es que, gracias al James Webb, han encontrado una de estas estructuras en GN20, una galaxia masiva muy antigua y rica en gases, que se formó unos 1.500 millones de años después del Big Bang. Es una galaxia demasiado joven y con demasiado gas para albergar ya una barra estelar formada. Nada cuadra.
Aclaremos conceptos. Las barras estelares son disposiciones alargadas de estrellas que se encuentran en el centro de las galaxias, girando como una unidad rígida. Con este giro arrastran el gas a su alrededor y lo conducen al núcleo galáctico como si de un embudo se tratase. Esto, posiblemente, sirve para alimentar el agujero negro central de la galaxia.
La detección está clara. Los autores del estudio han confirmado que están ante una barra estelar mediante tres métodos distintos. Para empezar, se llevó a cabo una técnica llamada análisis isofocal. Esto consiste en dibujar sobre una galaxia una serie de líneas imaginarias que unen puntos con el mismo brillo. Es algo parecido a lo que se hacen en los mapas topográficos con las curvas de nivel. Una vez hecho esto, se pueden detectar cambios en el brillo que indiquen la presencia de estructuras concretas.
En este caso, la luz de la galaxia se estira y gira de un modo que se corresponde con una barra estelar. Pero eso no es todo, también se ha comprobado su existencia con un análisis matemático independiente y con las observaciones del telescopio NOEMA. Una vez detectada esta estructura, había que verla con la mayor nitidez posible. Ahí entra en juego el James Webb, cuya cámara de infrarrojo cercano es capaz de ir más allá del velo de gas y polvo que dificulta las observaciones en las etapas más antiguas del Universo.
Un tamaño imposible. Con todas estas observaciones también se pudo medir la galaxia, que se extiende a lo largo de 7 kilopársecs o, lo que es lo mismo, 22.800 años luz. Es demasiado grande para la física conocida. Por un lado, por lo que ya hemos visto. Para llegar a crecer tanto debería haber empezado a formarse hace mucho tiempo y, supuestamente, en las etapas más jóvenes del Universo no se podría formar una estructura así. Y, por otro lado, porque una barra estelar tan grande debería colapsar según la descripción de los modelos actuales.
Gas al rescate. Estos científicos han descubierto que, curiosamente, esta galaxia ha sobrevivido tanto tiempo gracias al gas. Hemos visto que, normalmente, el gas dificulta su formación. Pero eso ocurre cuando el gas se mueve de forma lenta y ordenada. En cambio, en este caso en el disco interno de la galaxia hay gas altamente turbulento que actuaría como escudo gracias a un fenómeno conocido como cizallamiento radial.
¿Cizallaqué? Normalmente, el gas en las galaxias se mueve en círculos concéntricos, de tal manera que los del centro se mueven más deprisa y los de fuera más despacio. Esto se conoce como rotación diferencial. En este caso, en cambio, hay movimientos turbulentos, con el gas moviéndose de forma desordenada, de tal manera que en distintos anillos se roza, arrastra y mezcla. Esa es la cizalladura radial. Esto, a grandes rasgos, ayuda a que la barra crezca en lugar de entorpecer su formación.
Dos puntos clave. Al entrar con el James Webb a observar de cerca la barra estelar se vieron dos detalles importantes. Por un lado, en el punto en el que esta coincide con el disco externo de la galaxia, al sur, hay una gran acumulación de gas que actúa como punto caliente para la formación de muchas estrellas. Por otro lado, en el centro la barra contribuye a barrer mucho material hacia el interior del agujero negro del núcleo galáctico.
Lo que nos enseña. Todo esto nos hace replantearnos la física de las barras estelares, pero también ayuda a los científicos a entender algo que hasta ahora era un misterio: los gigantes elípticos inertes. Estas son galaxias muy grandes y jóvenes que ya están inactivas. Es decir, ya no se están formando nuevas estrellas en su seno.
Con todo lo descubierto en GN20, los autores del estudio que se acaba de publicar consideran que las barras estelares podrían ser el motivo. Al crear puntos calientes de formación de estrellas y barrer material hacia el agujero negro, básicamente hacen que la galaxia viva muy deprisa. Crea muchísimas estrellas muy rápido y gasta su combustible antes de tiempo. Viven deprisa, mueren jóvenes y dejan un enigmático cadáver que, quizás, ya no sea tan enigmático.
Imagen | NASA | Leindert A. Boogaard et al (2026).
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La noticia
El James Webb ha encontrado algo que no debería existir: una barra estelar en una galaxia demasiado joven y gaseosa
fue publicada originalmente en
Xataka
por
Azucena Martín
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