El Telescopio Espacial James Webb (JWST) continúa haciendo historia en la investigación astronómica. Recientemente, un equipo de científicos de la Universidad de Copenhague, Dinamarca, utilizó este potente instrumento para observar, por primera vez, la formación de tres de las primeras galaxias que aparecieron en el universo, un hito sin precedentes en la exploración del cosmos.

Las primeras galaxias del universo
Según el modelo cosmológico más aceptado, el universo tiene una edad aproximada de 13.800 millones de años. Los investigadores del Instituto Niels Bohr recopilaron información directa de nacimientos galácticos que datan de hace entre 13.300 y 13.400 millones de años. En promedio, estas galaxias se formaron unos 400 millones de años después del Big Bang, cuando el universo tenía apenas el 4% de su edad actual.

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Observando el pasado a través de la luz
Debido a que la luz tiene una velocidad finita de 300.000 m/s y que el espacio se está expandiendo, observar la luz de objetos muy lejanos equivale a ver cómo eran hace mucho tiempo. Si un observador lo suficientemente distante dirigiera un telescopio hacia la Tierra, podría ver, por ejemplo, el periodo Jurásico en pleno apogeo. De igual modo, el JWST, gracias a su capacidad de observar profundamente en el universo lejano, tiene la facultad de observar algunos aspectos del universo temprano.

Señales de gas hidrógeno frío y neutro
Las recientes observaciones del James Webb no han resultado en fotografías como a las que nos ha acostumbrado durante sus dos años de operaciones. Los científicos de Copenhague aclaran que detectaron señales de grandes cantitudes de gas que se acumulan alrededor de una minigalaxia en proceso de formación. Estos datos del JWST son las mediciones más lejanas de gas hidrógeno frío y neutro registradas hasta la fecha, la materia prima original mediante la cual las galaxias y las estrellas nacieron.

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El profesor adjunto Kasper Elm Heintz del Instituto Niels Bohr, quien dirigió el estudio, explicó: "Se podría decir que estas son las primeras imágenes directas de la formación de galaxias que hemos visto. Mientras que el James Webb nos había mostrado anteriormente galaxias tempranas en etapas posteriores de evolución, aquí somos testigos de su nacimiento y, por lo tanto, de la construcción de los primeros sistemas estelares del universo".

El universo primitivo y oscuro
Después del Big Bang, al universo le tomó cientos de millones de años comenzar a fabricar estrellas. El Instituto Niels Bohr describe esos primeros momentos del cosmos como un cúmulo opaco de átomos de hidrógeno donde no había cuerpos estelares, solo gas. Eventualmente, esa materia estelar colapsó sobre sí misma, lo que condujo al nacimiento de las primeras estrellas. Estas, a su vez, se agruparon unas con otras para formar las primeras galaxias.

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Durante algún tiempo, a pesar de que las estrellas ya estaban en formación, las condiciones primitivas del universo impedían que su luz se dispersara. Al igual que durante una mañana de niebla, la bruma oculta la luz de las farolas, la luz de las galaxias se perdía por las nubes de hidrógeno circundante. Gracias a la radiación de los primeros cuerpos celestes, el gas circundante se ionizó y se volvió "transparente" para los fotones, las partículas elementales que conforman la luz. Este periodo temprano del universo se conoce como "la etapa de la reionización". Cuando terminó, 900 millones de años después, el universo se volvió observable.

A medida que el uso del Telescopio Espacial James Webb se perfecciona, los científicos se acercan cada vez más a los primeros momentos del Universo. El equipo de Copenhague ha publicado sus resultados en un artículo de Science donde detallan los actuales límites de los sensores infrarrojos del JWST. Esperan superar su propia marca para continuar explorando las nubes de gas de hidrógeno neutro que envolvieron a las galaxias mientras opacaban su brillo en el universo primitivo. Este descubrimiento histórico nos brinda una ventana sin precedentes hacia los orígenes del cosmos y promete revelar aún más secretos sobre la formación de las primeras estrellas y galaxias.