Un equipo internacional de astrónomos ha logrado capturar una escena poco común del universo primitivo a través del telescopio espacial James Webb (JWST). La observación revela la existencia de un grupo extremadamente compacto compuesto por seis galaxias jóvenes que, debido a la interacción gravitacional y el paso del tiempo, terminarán fusionándose para dar origen a una galaxia mucho más grande. Este hallazgo permite a los científicos observar el proceso de crecimiento de algunas de las galaxias más masivas del cosmos en una etapa donde el universo tenía apenas 1.200 millones de años de edad.
El estudio, presentado el pasado 13 de julio en el servidor de prepublicaciones 'arXiv', destaca que este sistema constituye una oportunidad excepcional para comprender la evolución galáctica en los albores del universo. De acuerdo con el modelo cosmológico más aceptado actualmente, las galaxias no surgen de manera instantánea con su tamaño final, sino que experimentan un crecimiento gradual. Este proceso se produce mediante la fusión constante con otras galaxias más pequeñas a lo largo de miles de millones de años. En este contexto, el descubrimiento de grupos compactos de galaxias en el universo temprano resulta fundamental para comprobar y validar dicha teoría.
La investigación fue liderada por Ronaldo Laishram, perteneciente al Observatorio Astronómico Nacional de Japón. El equipo se centró en el estudio de un protogrupo de galaxias denominado SCGG-z5. La composición de este sistema, integrado por seis galaxias, fue confirmada mediante el uso de observaciones espectroscópicas, que permitieron validar la distancia y la relación entre los cuerpos celestes.
A través de las imágenes profundas obtenidas por el James Webb, los investigadores descubrieron que estas seis galaxias se encuentran hacinadas en una región de apenas 52.000 años luz de ancho. Para poner esta cifra en perspectiva, esta dimensión representa aproximadamente la mitad del diámetro de la Vía Láctea, lo que evidencia la extrema densidad del grupo SCGG-z5.
El análisis detallado de la actividad interna de estas galaxias reveló datos significativos sobre la formación estelar. Los astrónomos comprobaron que tres de las seis galaxias están produciendo estrellas a un ritmo igual o superior al esperado para esa época del universo. Sin embargo, una de ellas destaca sobre el resto al presentar una tasa de producción de estrellas mucho más rápida de lo habitual.
Desde el punto de vista morfológico, las seis galaxias exhiben formas irregulares y alteradas. Para los expertos, esta apariencia es una señal clara de que los sistemas ya están interactuando entre sí bajo la influencia de la gravedad. Asimismo, los mapas de formación estelar sugieren que el gas se está desplazando hacia el centro de algunas de estas galaxias, lo que actúa como combustible para el nacimiento de nuevas estrellas. Según explican los investigadores, el entorno del grupo ya está diferenciando las trayectorias evolutivas de sus miembros mucho antes de que el sistema complete su proceso de fusión.
El estudio también profundizó en la dinámica del sistema, analizando la velocidad de movimiento de las seis galaxias. Los resultados describen un sistema muy dinámico e inestable. Las galaxias se desplazan a velocidades lo suficientemente altas como para acercarse entre sí en repetidas ocasiones durante un periodo de unos 14 millones de años.
Para predecir el futuro de este grupo, los científicos compararon sus observaciones con simulaciones cosmológicas del proyecto EAGLE. Basándose en estos modelos, estiman que las seis galaxias terminarán fusionándose en un único sistema aproximadamente 400 millones de años después del momento capturado en la observación. Una vez consolidada, esta nueva galaxia continuará creciendo hasta alcanzar una masa estelar cercana a las 100.000 millones de masas solares, lo que la convertiría, probablemente, en la galaxia central más brillante de un futuro cúmulo galáctico.
En términos temporales, los investigadores calculan que todo el proceso, desde que se inició la formación estelar hasta la fusión completa, se extenderá durante unos 800 millones de años. Por ello, consideran que las imágenes obtenidas muestran un instante excepcional en la evolución del cosmos.
El equipo concluye que el sistema SCGG-z5 ofrece evidencia observacional directa sobre el modo en que comenzaron a formarse los primeros grupos de galaxias del universo. De cara al futuro, los científicos esperan realizar nuevas observaciones utilizando tanto el telescopio James Webb como el radiotelescopio ALMA, con el fin de confirmar si las interacciones gravitacionales son efectivamente las responsables de las diferencias evolutivas observadas entre estas seis galaxias.
