Las primeras estrellas del universo siempre fueron algo parecido a un fantasma cósmico. Los astrónomos sabían que debieron existir. Las teorías sobre el Big Bang prácticamente las exigen. Pero jamás habían conseguido observarlas de forma convincente. Ahora, el telescopio espacial James Webb podría haber cambiado eso.
Un equipo internacional liderado por Roberto Maiolino, de la Universidad de Cambridge, acaba de detectar señales extremadamente prometedoras dentro de una diminuta protogalaxia bautizada como Hebe, observada tal como existía apenas 400 millones de años después del Big Bang. Y lo que encontraron allí resulta extraordinario: un entorno compuesto casi exclusivamente por hidrógeno y helio, exactamente los ingredientes que deberían haber dado origen a las primeras estrellas del cosmos.
Las estrellas que encendieron el universo por primera vez
Los astrónomos llaman “Población III” a las primeras estrellas que existieron en el universo. No son simplemente estrellas antiguas. Son algo mucho más radical.
Cuando ocurrió el Big Bang, el cosmos prácticamente solo contenía hidrógeno, helio y trazas mínimas de litio. Elementos como carbono, oxígeno, hierro o calcio todavía no existían. Todo eso se formó muchísimo después dentro de generaciones posteriores de estrellas. Eso significa que las primeras estrellas nacieron a partir de materia casi pura.
Y según las teorías actuales, debieron ser monstruosamente grandes. Algunas podrían haber alcanzado cientos de veces la masa del Sol. También habrían sido extremadamente calientes, brillantes y efímeras: auténticos gigantes cósmicos destinados a explotar rápidamente como supernovas. Pero además cumplieron otra función fundamental.
Estas estrellas ayudaron a terminar con la llamada “edad oscura cosmológica”, una etapa temprana del universo donde todavía no existían suficientes fuentes de luz capaces de ionizar el gas que llenaba el cosmos. En cierto modo, fueron las estrellas que “encendieron” el universo visible.
El problema es que son casi imposibles de observar
Encontrarlas nunca fue sencillo. Las estrellas de Población III deberían estar situadas a distancias extremas, tan lejanas que su luz tarda más de 13.000 millones de años en llegar hasta nosotros. Además, como vivían muy poco tiempo, desaparecieron rápidamente tras sus explosiones. Y existe otro obstáculo todavía peor.
Estas estrellas emiten gran parte de su energía en ultravioleta lejano, una radiación que el gas del universo temprano absorbe con enorme facilidad antes de que pueda alcanzar nuestros telescopios. Por eso, durante años, los astrónomos solo pudieron buscar pistas indirectas. Ahí es donde entra Hebe.
La pequeña galaxia que parece salida directamente del Big Bang
La protogalaxia recién observada por el James Webb resulta extrañísima incluso para los estándares del universo temprano. Es diminuta, irregular y parece prácticamente desprovista de elementos pesados. Los investigadores solo detectaron señales claras de hidrógeno y helio ionizado. Eso es exactamente lo que esperaríamos encontrar en una región iluminada por estrellas de Población III.
El equipo bautizó la galaxia como Hebe, en referencia a la diosa griega de la juventud. Pero también transformaron el nombre en un acrónimo científico: High-redshift Early Building-block of the Epoch of reionization. Traducido de manera simple: un “bloque de construcción” extremadamente temprano del universo durante la época de reionización.
La galaxia aparece además muy cerca, en términos cosmológicos, de otro objeto famoso llamado GN-z11, una de las galaxias más lejanas conocidas hasta ahora. Ambas podrían formar parte de un mismo protocúmulo galáctico en el universo primitivo.
El James Webb está viendo una época que antes era inaccesible
El gran protagonista detrás de este descubrimiento vuelve a ser el James Webb. Su capacidad para observar el universo temprano en longitudes de onda infrarrojas está permitiendo estudiar regiones imposibles de analizar con telescopios anteriores. Y Hebe representa exactamente el tipo de objetivo para el que fue diseñado.
Los investigadores no observan directamente las estrellas primitivas, pero sí detectan señales extremadamente energéticas de helio ionizado. Ese tipo de emisión requiere fuentes de radiación muy calientes y poderosas, compatibles con las propiedades teóricas de las estrellas de Población III. En otras palabras: aunque todavía no puedan “verlas” claramente, el entorno parece delatarlas.
Los científicos todavía son cautos, pero el hallazgo entusiasma muchísimo
El propio equipo reconoce que aún hacen falta más observaciones para confirmar definitivamente la naturaleza de Hebe. Será necesario estudiar la galaxia en distintas longitudes de onda y descartar otras posibles explicaciones astrofísicas antes de afirmar que realmente contiene estrellas de primera generación. Pero incluso con esa cautela, el descubrimiento ya se considera una de las evidencias más fuertes obtenidas hasta ahora.
Porque si Hebe realmente alberga estrellas de Población III, el James Webb estaría observando algo extraordinario: la transición exacta entre un universo oscuro, simple y casi vacío, y el nacimiento de las primeras estructuras luminosas capaces de transformar el cosmos para siempre. En cierto sentido, sería como mirar el instante en que el universo encendió sus primeras luces.
