El Telescopio Espacial James Webb (JWST) ha despertado intriga dentro de la comunidad astronómica desde su lanzamiento, especialmente con sus primeras investigaciones sobre las galaxias formadas en el universo primitivo. Las observaciones de diciembre de 2022 revelaron numerosos objetos caracterizados como «pequeños puntos rojos» (LRD). Aunque estos LRD han atraído la atención de los científicos, su naturaleza exacta sigue siendo un tema de debate continuo.
La investigación actual sugiere que estos objetos probablemente sean galaxias compactas de la infancia del universo. Hay dos teorías destacadas que explican su apariencia roja: la hipótesis de «sólo estelares» y la teoría de los «agujeros negros supermasivos (MBH) y galaxias». La perspectiva de sólo estrellas postula que las LRD son galaxias densas y polvorientas ricas en estrellas, similares a las galaxias polvorientas observadas en el Universo actual. Por el contrario, la teoría MBH postula que estas galaxias representan núcleos galácticos activos tempranos que pueden influir en los procesos de formación de galaxias.
En un artículo reciente en el servidor de preimpresión arXiv, un equipo internacional de astrónomos dirigido por Andrés Escala de la Universidad de Chile exploró estas teorías. Sus hallazgos sugieren que los LRD comenzaron esencialmente como galaxias que contenían sólo estrellas, sentando las bases para los agujeros negros supermasivos en los centros de galaxias formadas posteriormente.
La investigación, que actualmente se encuentra en revisión por pares para su publicación en The Astrophysical Journal, revela que los LRD exhiben características similares a los objetos astronómicos modernos, pero difieren de manera notable. Según la interpretación exclusiva de galaxias, estas galaxias son compactas y rojas debido a la intensa formación estelar, y tienen núcleos particularmente densos. Sin embargo, sus emisiones de líneas espectrales de hidrógeno indican dispersiones de velocidad que son inusualmente altas para las galaxias tempranas, lo que indica una inestabilidad potencial.
Por el contrario, la interpretación de MBH apunta a la presencia de amplias líneas de emisión de Balmer que apuntan a agujeros negros masivos en los centros de las galaxias. En particular, los LRD no generan emisiones significativas de rayos X, que normalmente se asocian con los quásares. Los agujeros negros que se cree que residen en estas galaxias también parecen tener una masa excesiva en comparación con sus galaxias anfitrionas.
Escala explicó a Universe Today que ambas interpretaciones se ven favorecidas debido a la fuerte evidencia que las respalda y su naturaleza no exótica. Aunque los LRD representan actualmente un hallazgo poco común en el universo, Escala y sus colegas proponen que las dos teorías podrían conciliarse al considerar los LRD como diferentes etapas evolutivas de las galaxias tempranas.
La investigación sugiere que es probable que los LRD evolucionen hacia estructuras que contengan agujeros negros supermasivos, e incluso si son principalmente estelares, sus densidades extremas indican una tendencia hacia la formación de agujeros negros. Este punto de vista evolutivo proporciona una explicación coherente para los hallazgos del JWST y podría remodelar los modelos actuales de cosmología y evolución galáctica.
Además, Escala afirmó que el descubrimiento de los LRD indica que pueden ser uno de los entornos más favorables para la formación de agujeros negros. La implicación es que incluso los sistemas puramente estelares luchan por mantener la estabilidad, lo que probablemente conducirá al desarrollo de agujeros negros masivos, un tema que sigue siendo crucial para comprender la formación de estructuras cósmicas y la evolución de las galaxias.
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