Las grietas en Se suponía que la cosmología tardaría un tiempo en aparecer. Pero cuando el Telescopio Espacial James Webb (JWST) abrió su lente la primavera pasada, galaxias extremadamente distantes pero muy brillantes brillaron inmediatamente en el campo de visión del telescopio. “Eran tan estúpidamente brillantes y simplemente se destacaron”, dijo Rohan Naidu, astrónomo del Instituto de Tecnología de Massachusetts.
Las distancias aparentes de las galaxias desde la Tierra sugirieron que se formaron mucho antes en la historia del universo de lo que nadie había anticipado. (Cuanto más lejos está algo, más tiempo hace que brilló su luz). Las dudas se arremolinaron, pero en diciembre, los astrónomos confirmaron que algunas de las galaxias son, de hecho, tan distantes y, por lo tanto, tan primordiales como parecen. La primera de esas galaxias confirmadas arrojó su luz 330 millones de años después del Big Bang, lo que la convierte en la nueva poseedora del récord de la estructura más antigua conocida en el universo. Esa galaxia era bastante tenue, pero otros candidatos vinculados libremente al mismo período de tiempo ya brillaban intensamente, lo que significa que eran potencialmente gigantescos.
¿Cómo pudieron las estrellas encenderse dentro de nubes de gas sobrecalentadas tan pronto después del Big Bang? ¿Cómo pudieron entretejerse apresuradamente en estructuras tan enormes ligadas gravitacionalmente? Encontrar galaxias tempranas tan grandes y brillantes parece similar a encontrar un conejo fosilizado en los estratos precámbricos. “No hay grandes cosas en los primeros tiempos. Lleva un tiempo llegar a cosas grandes”, dijo Mike Boylan-Kolchin, físico teórico de la Universidad de Texas, Austin.
Los astrónomos comenzaron a preguntarse si la profusión de grandes cosas tempranas desafía la comprensión actual del cosmos. Algunos investigadores y medios de comunicación afirmaron que las observaciones del telescopio estaban rompiendo el modelo estándar de la cosmología, un conjunto de ecuaciones bien probado llamado modelo de materia oscura fría lambda, o ΛCDM, que apunta de manera emocionante a nuevos ingredientes cósmicos o leyes gobernantes. Sin embargo, desde entonces ha quedado claro que el modelo ΛCDM es resistente. En lugar de obligar a los investigadores a reescribir las reglas de la cosmología, los hallazgos del JWST hacen que los astrónomos reconsideren cómo se forman las galaxias, especialmente en el comienzo cósmico. El telescopio aún no ha roto la cosmología, pero eso no significa que el caso de las galaxias demasiado tempranas resulte ser todo menos trascendental.
Para ver por qué la detección de galaxias muy tempranas y brillantes es sorprendente, es útil comprender lo que los cosmólogos saben, o creen que saben, sobre el universo.
Después del Big Bang, el universo infantil comenzó a enfriarse. En unos pocos millones de años, el plasma turbulento que llenaba el espacio se asentó y los electrones, protones y neutrones se combinaron en átomos, en su mayoría hidrógeno neutro. Las cosas estuvieron tranquilas y oscuras durante un período de duración incierta conocido como las edades oscuras cósmicas. Entonces sucedió algo.
La mayor parte del material que se desintegró después del Big Bang está hecho de algo que no podemos ver, llamado materia oscura. Ha ejercido una poderosa influencia sobre el cosmos, especialmente al principio. En la imagen estándar, la materia oscura fría (un término que significa partículas invisibles que se mueven lentamente) se arrojó por el cosmos indiscriminadamente. En algunas áreas, su distribución era más densa, y en estas regiones comenzó a colapsar en grupos. La materia visible, es decir, los átomos, se agrupaba alrededor de los cúmulos de materia oscura. A medida que los átomos también se enfriaron, finalmente se condensaron y nacieron las primeras estrellas. Estas nuevas fuentes de radiación recargaron el hidrógeno neutro que llenó el universo durante la llamada época de reionización. A través de la gravedad, crecieron estructuras más grandes y complejas, construyendo una vasta red cósmica de galaxias.
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