El telescopio espacial James Webb revela misterios de pequeños puntos rojos en el universo primitivo


El Telescopio Espacial James Webb (JWST) ha abierto una nueva frontera en astronomía, arrojando luz sobre las galaxias del universo primitivo. Entre los descubrimientos más convincentes se encuentran los llamados ‘Pequeños Puntos Rojos’ (LRD), entidades cósmicas compactas e intensamente rojas que han cautivado a los científicos y alimentado una ola de especulaciones sobre su origen y composición.

Cuando JWST comenzó su misión, centró su atención en galaxias distantes, lo que llevó a una revelación innovadora en diciembre de 2022. Los astrónomos identificaron estos objetos débiles, visualmente distintos y minúsculos, lo que provocó una considerable intriga sobre su naturaleza. Muchas de las teorías que rodean a los LRD sugieren que pueden representar los componentes básicos de las galaxias modernas o ser indicativos de las etapas incipientes de la formación de agujeros negros.

Este espectacular hallazgo se ha convertido en un misterio científico. El tono rosado de los LRD plantea preguntas: ¿su enrojecimiento es el resultado de una vigorosa formación estelar o esconden un misterio más profundo, como un agujero negro central? Un estudio reciente publicado en arXiv titulado ‘Sobre el destino de los pequeños puntos rojos’ plantea dos teorías principales: las LRD podrían ser galaxias densas con formación de estrellas o galaxias primordiales que albergan agujeros negros masivos.

La primera hipótesis afirma que las LRD son galaxias formadoras de estrellas compactas, densamente pobladas y ricas en estrellas y polvo. Este escenario sugiere que, aunque estas galaxias son significativamente más pequeñas que las galaxias modernas, poseen una masa desproporcionadamente alta en relación con su tamaño. De ser cierto, los LRD podrían representar galaxias polvorientas que están a punto de evolucionar hacia formas más reconocibles.

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Sin embargo, como ha señalado el profesor Andrés Escala, investigador líder en estos estudios, las dispersiones de alta velocidad observadas en estos LRD indican una posible inestabilidad a largo plazo. Las amplias líneas espectrales de hidrógeno observadas sugieren un entorno en el que se produce una formación estelar rápida y violenta. Escala señala: “La falta de estabilidad en sus núcleos indica que eventualmente podrían evolucionar hacia diferentes tipos de sistemas galácticos”.

La segunda hipótesis, por otro lado, sugiere que estos puntos rojos pueden indicar galaxias tempranas que albergan agujeros negros masivos (MBH) en sus centros. Esta interpretación se basa en la observación de que los agujeros negros supermasivos se encuentran a menudo en el corazón de las galaxias del universo actual. La presencia de amplias líneas de emisión de Balmer –características de los núcleos galácticos activos (AGN)– en algunos LRD implica que podrían estar en las primeras etapas del desarrollo del agujero negro central.

Sin embargo, estos LRD exhiben características que no se corresponden completamente con los AGN modernos. Carecen de los rayos X de alta energía que normalmente emiten los quásares, un sello distintivo de casi todos los AGN. Además, el tamaño supuesto de los agujeros negros en los LRD parece desproporcionadamente grande para sus galaxias anfitrionas, lo que crea una discrepancia alucinante.

Escala sostiene que si bien estas dos teorías pueden parecer contradictorias, podrían representar un continuo en la trayectoria evolutiva más amplia de estos objetos. Especuló que los LRD podrían existir inicialmente como sistemas compactos y ricos en estrellas, pasando gradualmente a un agujero negro masivo en su centro. A medida que los LRD maduran, sus núcleos pueden evolucionar hacia sistemas más estables y eventualmente convertirse en galaxias avanzadas con agujeros negros supermasivos.

El camino evolutivo propuesto sugiere que los LRD podrían sufrir cambios dramáticos con el tiempo, comenzando como una formación estelar intensa y escenarios compactos antes de evolucionar. Este patrón tiene sentido dadas las densidades extremas dentro de los LRD, que favorecen la formación de agujeros negros.

Además, Escala indicó que la ausencia de rayos X en la mayoría de los LRD ilustra que se encuentran principalmente en las primeras etapas de desarrollo. El aspecto transitorio de los LRD (observado principalmente entre corrimientos al rojo z=8 y z=4) respalda la idea de que estos objetos existen sólo brevemente en la línea de tiempo cósmica. A medida que evolucionen, probablemente se convertirán en galaxias con estructuras establecidas y agujeros negros supermasivos, similares a los AGN que se encuentran en corrimientos al rojo más bajos.

En resumen, los Pequeños Puntos Rojos descubiertos por el JWST representan un misterio apasionante en la exploración en curso de la historia cósmica, ofreciendo una visión potencial de las primeras eras del universo y los procesos que forman galaxias y agujeros negros. A medida que continúe la investigación, estos descubrimientos podrían redefinir nuestra comprensión de la formación y evolución de las estructuras cósmicas.



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