Gracias al Telescopio Espacial James Webb (JWST), los astrónomos han podido observar el crecimiento “de adentro hacia afuera” de una galaxia en el universo primitivo, apenas 700 millones de años después del Big Bang.
Este descubrimiento proporciona una nueva comprensión de las dinámicas de formación estelar en las primeras galaxias, un fenómeno muy diferente al observable en las galaxias modernas como la Vía Láctea, que contiene cientos de miles de millones de estrellas. Las galaxias primitivas eran estructuras decididamente más compactas y menos complejas en comparación con las actuales.
Gracias al JWST, los científicos han podido analizar una galaxia que data de hace aproximadamente 13,8 mil millones de años, revelando que la formación estelar ocurría lejos del núcleo, creciendo progresivamente hacia el exterior.
Este fenómeno de crecimiento “de adentro hacia afuera”, previsto por los modelos teóricos, ha sido confirmado por primera vez mediante observaciones directas. La investigación se llevó a cabo en el marco de la colaboración del JWST Advanced Extragalactic Survey (JADES).
La galaxia observada mostraba una viva actividad de formación estelar, con un núcleo extremadamente denso y una concentración estelar similar a la de las galaxias modernas, aunque estas últimas contienen muchas más estrellas.
Los astrónomos detectaron que la formación de nuevas estrellas ocurría principalmente en los discos externos de la galaxia, mientras que el núcleo estaba dominado por estrellas más viejas. El doctorando William Baker de la Universidad de Cambridge destacó cuánto el JWST ha sido fundamental para confirmar las predicciones teóricas sobre el crecimiento de las galaxias.
Analizando los datos recopilados, los investigadores pudieron estimar la relación entre estrellas jóvenes y viejas, calculando una masa estelar promedio y la tasa de formación de estrellas en diferentes momentos del crecimiento de la galaxia. Los modelos de la población estelar mostraron que el núcleo contenía principalmente estrellas más antiguas, mientras que las regiones externas, compuestas por gas y polvo, presentaban un crecimiento muy activo, con la masa de las nuevas estrellas duplicándose cada 10 millones de años.
Esto sugiere que la galaxia estaba creciendo rápidamente hacia el exterior, enriqueciéndose con nuevas estrellas en las zonas periféricas. Se han propuesto dos posibles escenarios para explicar la formación del núcleo: el primero prevé un crecimiento continuo “de adentro hacia afuera”, en el que el disco galáctico se habría formado de manera compacta y luego se habría expandido; el segundo hipotetiza que el disco se formó primero, seguido de un aflujo de material hacia el centro debido a inestabilidades gravitacionales y agregaciones locales. Sandro Tacchella, autor principal del estudio publicado en Nature Astronomy, destacó la importancia de investigar más a fondo otras galaxias del mismo período cósmico para comprender si las dinámicas de crecimiento observadas en esta galaxia son comunes a otras estructuras primitivas.
Este estudio representa un paso significativo en la comprensión de la evolución de las galaxias en el universo joven y de la formación de las primeras estructuras estelares.
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