James Webb vuelve a sacudir nuestros conocimientos sobre el Universo: la reionización en entredicho

Las observaciones recientes del telescopio espacial James Webb (JWST) están sacudiendo nuestras certezas sobre la cronología del Universo. El período de la reionización, que se suponía había terminado aproximadamente mil millones de años después del Big Bang, podría haber concluido mucho antes. Este descubrimiento ha sorprendido a los astrofísicos.

La reionización corresponde al momento en que las primeras estrellas comenzaron a transformar su entorno inmediato. Esto desencadenó una transformación global a escala del Universo, afectando la casi totalidad del hidrógeno presente. Este proceso terminó cuando casi todo el hidrógeno quedó ionizado, es decir, separado en protones y electrones.


Sin embargo, durante los primeros 380,000 años después del Big Bang, el Universo no era más que un plasma caliente y denso. Pero al enfriarse, permitió la formación de átomos neutros de hidrógeno. Aproximadamente 100 millones de años más tarde, nacieron las primeras estrellas, desencadenando la reionización al emitir potentes radiaciones ultravioleta.

Estas estrellas, gigantes y muy luminosas, rápidamente ionizaron su entorno. Es esta colosal transformación del hidrógeno, que representa el 75 % de la materia en el Universo, lo que marca el final del período de reionización. Según Julian Muñoz, de la Universidad de Texas en Austin, esta etapa es crucial, ya que modificó profundamente la evolución de las galaxias.

Sin embargo, los astrónomos no observan directamente esta época. Utilizan modelos basados en indicios como la luz fósil del Big Bang, conocida como Fondo cósmico de microondas, o firmas específicas del hidrógeno, tales como el bosque Lyman-alfa. Estos indicios les permiten deducir cuándo el Universo pasó de un estado neutro a uno ionizado.

Los resultados del JWST ahora presentan una problemática para estos modelos. Las observaciones revelan una abundancia de galaxias que emiten radiación ultravioleta mucho antes de lo anticipado. Esto pone en duda la idea de que la reionización terminó alrededor de mil millones de años después del Big Bang. ¿Podría haberse completado cientos de millones de años antes? Esto sacudiría nuestros conocimientos sobre este período.


Algunos investigadores, como Muñoz, creen que estos datos no son compatibles con otras observaciones. Podría ser que procesos como la recombinación, donde protones y electrones se reúnen para reformar átomos de hidrógeno neutro, estén subestimados en los modelos actuales.

Se necesitan más estudios sobre la recombinación y observaciones más detalladas de las galaxias para aclarar este enigma. Los futuros descubrimientos del JWST serán sin duda esenciales para resolver esta tensión científica y entender mejor este período clave de la historia cósmica.

¿Qué es la reionización y cuál es su importancia?

La reionización es una fase clave en la historia del Universo. Comienza aproximadamente 400 millones de años después del Big Bang, cuando se forman las primeras estrellas y galaxias. Estos objetos emiten radiaciones ultravioleta capaces de romper los átomos de hidrógeno neutro en protones y electrones. Este proceso se denomina ionización.

El final de la reionización marca el momento en que casi todo el hidrógeno del Universo se convierte en ionizado. Según los modelos clásicos, este evento se habría completado aproximadamente mil millones de años después del Big Bang. Sin embargo, nuevos datos del telescopio espacial James Webb sugieren que esto podría haber ocurrido antes.

La reionización es la última gran transformación del Universo. Afectó la evolución de las galaxias y la distribución de la materia. Representa un paso importante para entender la formación de las estructuras actuales del Universo, como las galaxias y los cúmulos de galaxias.