El pasado miércoles 11 de junio de 2025 llegó a mi correo electrónico el boletín de noticias UA-NOW en el cual se publicó el presente artículo escrito por Daniel Stolte de Comunicaciones Universitarias de la Universidad de Arizona el cual traduje y comparto para este espacio. Revisémoslo….
Astrónomos han estudiado “fábricas” de estrellas masivas y densas, únicas en la Vía Láctea, en un gran número de galaxias del universo local. Los hallazgos ofrecen una visión excepcional de los procesos que moldearon las galaxias en el universo primitivo y, posiblemente, la Vía Láctea dentro de unos miles de millones de años. Conocidas como galaxias infrarrojas luminosas y ultraluminosas, o LIRG y ULIRG (por sus siglas en inglés), estas galaxias son relativamente raras en el universo local, con solo 202 conocidas a menos de 400 megapársecs (1,300 millones de años luz) de la Tierra, según Sean Linden, investigador asociado del Observatorio Steward de la Universidad de Arizona, quien presentó los hallazgos durante una rueda de prensa en la 246.ª reunión de la Sociedad Astronómica Americana el 11 de junio de 2025.
Las LIRG y ULIRG se diferencian de las galaxias espirales como la Vía Láctea en que se encuentran en proceso de fusión con otras galaxias. La mayoría presenta características como dos núcleos galácticos en lugar de uno, o "colas" extendidas a medida que la gravedad estira y deforma los dos objetos. Y a diferencia de las galaxias "modernas", contienen "cúmulos": regiones densas repletas de estrellas recién nacidas, mucho más masivas que cualquier otra que se encuentre en galaxias "típicas" y evolucionadas que no se están fusionando. "Estas galaxias son muy grumosas, muy diferentes de las hermosas galaxias espirales que vemos ahora, como la Vía Láctea", dijo Linden. "Y sabemos, gracias a simulaciones cosmológicas, que estos grumos fueron los componentes básicos de las galaxias en el universo primitivo".
Los astrónomos están interesados en los LIRG y ULIRG porque sirven como ventanas a un pasado lejano, cuando el universo era mucho más joven y las galaxias estaban mucho menos evolucionadas y colisionaban entre sí con mucha más frecuencia que hoy.
Aquí es donde entra en juego el Sondeo LIRG de Todo el Cielo de los Grandes Observatorios, o GOALS por sus siglas en inglés. Combina imágenes y datos espectroscópicos de los observatorios espaciales Spitzer, Hubble, Chandra y GALEX de la NASA en un estudio exhaustivo de más de 200 de las galaxias seleccionadas en infrarrojo más luminosas del universo local. Ahora, las observaciones infrarrojas con el Telescopio Espacial James Webb de la NASA han proporcionado el censo más completo de estas galaxias. Este estudio, que se desarrollará desde octubre de 2023 hasta septiembre de 2024, es único en su tipo. El equipo planea publicar los resultados en un próximo número de The Astrophysical Journal.
"Imaginen un millón de soles formándose en una región pequeña y compacta, y dentro de una de esas galaxias, cientos de miles de estos cúmulos", dijo Linden.
A modo de comparación, los cúmulos jóvenes más masivos de la Vía Láctea tienen masas de aproximadamente 1000 soles y, en promedio, nace una estrella cada año.
Cuando dos galaxias colisionan y se fusionan, la tasa de formación estelar aumenta drásticamente, explicó Linden, lo que da lugar a cúmulos masivos que no se observan en otras galaxias que no se están fusionando.
"Estas estructuras grumosas se acumulan con el tiempo hasta volverse increíblemente masivas, y si queremos comprenderlas y comprender cómo contribuyen realmente a la evolución de las galaxias a lo largo del tiempo cósmico, necesitamos estudiarlas en detalle", afirmó Linden.
Aunque los cúmulos de formación estelar ya se habían observado con el Telescopio Espacial Hubble, solo las capacidades infrarrojas del JWST permitieron a los astrónomos despejar los velos de polvo denso que les impedían obtener una visión más detallada de estas características. Los resultados del estudio también confirman las predicciones sobre la evolución de las galaxias basadas en simulaciones realizadas por supercomputadoras, que predijeron que las galaxias típicas, con forma de disco, contienen menos cúmulos de formación estelar, y la mayor parte de la formación estelar ocurre en cúmulos pequeños, como se observa en la Vía Láctea actual. Las fusiones producen cúmulos más grandes y numerosos, y una mayor parte de la formación estelar ocurre en los cúmulos masivos.
"Ahora estamos encontrando estos cúmulos masivos en el universo local", afirmó Linden. "Estamos comenzando a completar el panorama al comparar por primera vez observaciones de cúmulos masivos tanto del universo cercano como del lejano".
Poder discernir detalles previamente ocultos en estos cúmulos de formación estelar inusualmente masivos ayuda a los investigadores a comprender mejor cómo estas características y sus galaxias anfitrionas evolucionaron a lo largo del tiempo, proporcionando esencialmente un laboratorio natural para un tipo de galaxia que, en su mayor parte, ya no existe en el universo, excepto en sus regiones exteriores más distantes. "En cierto sentido, al observar el universo local, este nos proporciona información sobre lo que habría sucedido hace 10 mil millones de años", afirmó Linden, cuyo trabajo se centró en la obtención de imágenes de los cúmulos estelares y cúmulos estelares, y quien dirigió la adquisición, reducción y análisis de datos.
El universo primitivo era mucho más denso, explicó, y las fusiones entre galaxias se producían con mucha mayor frecuencia, produciendo cúmulos masivos de formación estelar. A medida que el universo evolucionó y el espacio se expandió, las galaxias se asemejaron cada vez más a la Vía Láctea y a las galaxias espirales maduras que vemos hoy.
"El universo solía ser mucho más violento y extremo en el pasado, y ahora se está asentando", explicó Linden. "Por eso, estos raros ejemplos de galaxias extremas ya no existen en el universo local, porque, en general, la mayoría de las galaxias también se han asentado".
Además de ofrecer ventanas al pasado, las galaxias estudiadas también ofrecen indicios del futuro, añadió Linden. En algún momento, las galaxias Vía Láctea y Andrómeda colisionarán, a lo largo de varios miles de millones de años, y cuando eso ocurra, la fusión podría desencadenar otra ronda de formación estelar masiva en ambas galaxias.
"A medida que Andrómeda se acerca y la presión en el medio interestelar aumenta, de repente, los cúmulos que se formarán en la Vía Láctea serán cada vez más masivos".
