El misterio de los pequeños puntos rojos en el espacio que desconcierta a los astrónomos

El poder del telescopio espacial James Webb fue puesto a prueba hace poco y dio con unos resultados que han desconcertado a los científicos.

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Detectaron indicios de unos objetos que se formaron hace unos 12.000 millones de años, relativamente muy poco después del Big Bang, que ocurrió hace 13.800 millones de años.

Se trata de unos objetos que antes no habían sido detectados y que desafían lo que la ciencia sabe de cómo se conforman las galaxias.

Debido a su brillo en el espectro rojo de los instrumentos con los que se miran, los astrónomos los llamaron “pequeños puntos rojos”. Pero definir qué son ha despertado un debate entre los científicos.

Y es que por sus características, pareciera que son unas pequeñas galaxias, de un 3% del tamaño de la Vía Láctea, pero que contienen miles de millones de estrellas.

También podría tratarse de unas galaxias que albergan grandes agujeros negros, con una formación que no había sido vista en las galaxias más cercanas que se conocen hasta ahora.

Todo depende de cómo estos objetos astrofísicos sean observados.

Algunos expertos incluso han comparado su cambio de apariencia con los pulpos imitadores, una especie que puede adoptar el color y forma de otros animales marinos para camuflarse.

Son unos “maestros del disfraz”, como dice el astrofísico Fabio Pacucci, del Instituto Smithsoniano de EE.UU.

Los pequeños puntos rojos “provienen de distancias tan lejanas que se ven muy débiles”, explica a BBC Mundo el astrónomo Mario Hamuy, profesor de la Universidad de Chile.

“Tienen tamaños típicos de unos 3.000 años luz de diámetro, un 3% del diámetro de la Vía Láctea, por ejemplo, y tienen un color muy rojo, lo que se debe a que la luz que emiten ha sido fuertemente enrojecida por la presencia de granos de polvo en su entorno”, agrega.

A diferencia de los telescopios de uso doméstico, los grandes observatorios como el James Webb pueden percibir luz de objetos muy lejanos en el universo. Las señales de energía que reciben pueden ser captadas en distintas frecuencias, que se analizan en espectros.

Cuando el James Webb se enfocó en los puntos más lejanos del universo, se encontró con estas señales de los “pequeños puntos rojos”, que tenían características de objetos astrofísicos diferentes a los vistos antes.

Dependiendo de cómo se les vea en el espectro, tienen una de las dos características que dividen a los científicos.

“Todos las fuentes de luz en el universo cambian de apariencia cuando uno las observa en distintas ventanas del espectro electromagnético. De la misma manera que si tomas una imagen de tu mano en rayos X o en luz óptica. En el primer caso verás los huesos de la mano y en el segundo verás la piel”, explica Hamuy.

“Los pequeños puntos rojos no son la excepción. Según qué ventana del espectro utilices, verás distintas regiones internas del objeto”, añade.

Como otros objetos del universo temprano, estos puntos existieron hace miles de millones de años y telescopios como el James Webb están detectando la luz que viajó desde entonces por el espacio.

Así es como los científicos vieron en estos pequeños puntos rojos características como las de una galaxia que alberga millones de estrellas con uno de los análisis del espectro, pero con otro una galaxia con un agujero negro supermasivo.

“No vemos este tipo de galaxias en nuestro universo cercano. Entonces fue algo que surgió en esa época temprana, que duraron por cierta cantidad de tiempo y que ahora no vemos”, explica a BBC Mundo la astrofísica Begoña Vila, una ingeniera de instrumentos de la NASA.

“En cuanto se empezaron a observar, al principio se pensaba que eran otro tipo de objeto. Pero ahora se sabe que son galaxias y es súper emocionante para todos”, añade.

Dado lo diferente que son estos objetos del universo temprano y por ser “maestros del disfraz”, están desafiando los modelos que los científicos han construido para explicar el origen de las galaxias.

Una parte de lo sorprendente de estos objetos, explica Vila, es que no se sabe cómo podrían tener tantas estrellas -un número quizás similar a las que alberga la Vía Láctea- en un espacio tan pequeño, astronómicamente hablando.

“Cómo se formaron tantas estrellas tan rápido es una duda”, dice.

Pacucci explica que en estas galaxias habría tantas estrellas en un espacio tan pequeño que es como si toda la población de China fuera colocada en una habitación.

Esto lleva a que se cuestione si los modelos que tienen los científicos para explicar la formación y composición de galaxias en las etapas tempranas de formación del universo son las correctas.

“Los modelos que existen sobre la formación de galaxias por ahora explican muy bien lo que tenemos a nuestro alrededor, las galaxias cercanas, pero ya están indicando que necesitan modificaciones para este universo temprano, para estas galaxias”, sostiene Vela.

De igual manera, si los pequeños puntos rojos son en realidad unas galaxias que albergan un agujero negro supermasivo, la comprensión que tienen los científicos sobre cómo se forman tendría que ser repensada. Aunque no a un nivel que cambie las grandes teorías, aclara Vila.

“(En un principio) parecía que se había roto la cosmología y se pensaba que había que cambiarla. Pero no fue así. El Big Bang sigue perfecto, no hay problemas”, dice la experta de la NASA.

“Lo que pasa es que los modelos que se tenían hasta ahora estaban basados en los datos que conocíamos y reflejaban lo que conocemos hasta ahora. Pero claramente este universo temprano tiene sorpresas y eso es para lo que Webb se diseñó”.

Desde que se identificaron los pequeños puntos rojos y se encontraron con su cambio de apariencia llamativo, los científicos han continuado sus estudios con nuevos modelos e instrumentos para observarlos y tratar de entender de qué se trata.

Se espera que en los próximos años, los investigadores puedan tener una teoría que pueda explicar qué son y cómo se formaron.

Para Vila, tal vez la respuesta más adecuada no es definir si son galaxias con millones de estrellas o agujeros negros supermasivos: "Puede ser un poquito de ambas teorías”.

Pero también esto permitirá a los científicos conocer más sobre la formación del universo desde etapas que, hasta antes de la puesta en marcha del telescopio espacial James Webb, se tenían menos datos.

"Lo más sorprendente es que los pequeños puntos rojos son muy abundantes. Si se tratara de galaxias activas, excederían en un factor 10 a los cuásares [galaxias muy pesadas] detectados por métodos tradicionales", opina Hamuy.

Y agrega: "En cualquier escenario, los pequeños puntos rojos resultan cruciales para comprender la formación temprana de las galaxias".

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