Cuando el telescopio espacial James Webb abrió sus ojos al universo temprano, reveló una población de objetos sin precedentes: pequeñas galaxias intensamente rojas que aparecieron en abundancia aproximadamente 600 millones de años después del Big Bang y que luego parecieron desaparecer cuando el universo alcanzó los dos mil millones de años.
Los astrónomos las llamaron Puntos Rojos, y su repentina desaparición ha sido uno de los misterios más persistentes del JWST. Un nuevo estudio de la Universidad de Texas en Austin ofrece una explicación: no desaparecieron en absoluto. Evolucionaron hacia algo familiar.
La conexión con los cúmulos globulares
Los cúmulos globulares son colecciones densas y esféricas de cientos de miles de estrellas antiguas que orbitan en las afueras de galaxias como la Vía Láctea. La hipótesis principal sobre su formación sostiene que surgieron en el universo temprano, pero la evidencia directa ha sido esquiva porque los cúmulos que los astrónomos ven hoy han experimentado miles de millones de años de evolución.
John Chisholm y sus colegas de UT Austin proponen que los Puntos Rojos observados por el JWST son precisamente estos protocúmulos globulares, capturados en el acto de formación. Cada cúmulo, argumentan, podría haber contenido una estrella supermasiva extremadamente rara, un objeto teórico con 1.000 a 10.000 veces la masa del Sol.
“Los Puntos Rojos podrían ser galaxias, podrían involucrar agujeros negros, o podrían ser algo aún más inesperado”, dijo Chisholm. “Nuestro trabajo muestra que la formación de cúmulos globulares con estrellas supermasivas debería ser parte de esa conversación.”
Resolviendo dos misterios a la vez
Las estrellas supermasivas arden intensamente pero viven rápido, durando solo alrededor de un millón de años antes de explotar como supernovas. Esas breves vidas coinciden con la ventana en la que el JWST ve los Puntos Rojos. Y cuando las estrellas supermasivas mueren, siembran su entorno con una firma química distintiva: enriquecida en helio, nitrógeno, sodio y aluminio, pero empobrecida en carbono, oxígeno y magnesio.
Ese patrón químico coincide exactamente con lo que los astrónomos han observado durante mucho tiempo en los cúmulos globulares, una composición peculiar que ha desafiado una explicación sencilla.
“Una estrella supermasiva es precisamente el tipo de entorno que podría producir esta combinación”, dijo Mike Boylan-Kolchin, coautor del estudio.
Si la hipótesis se sostiene, conectaría dos misterios cósmicos: el origen de los Puntos Rojos y la formación de los cúmulos globulares. Solo la Vía Láctea alberga al menos 150 cúmulos globulares conocidos.
“Puede que no sean solo una extraña nueva población del JWST sin conexión con el universo que nos rodea hoy”, dijo Chisholm. “Los Puntos Rojos podrían persistir más allá del universo temprano, evolucionando hacia algo relativamente familiar.”
Los hallazgos del equipo están disponibles como preimpresión en arXiv.
Traducido por Alessandra