¿Cómo puede una galaxia apagarse tan temprano en la historia del Universo? Los astrónomos están particularmente intrigados por esas galaxias masivas que, aunque jóvenes, parecen haber detenido toda formación estelar. Detrás de esta aparente tranquilidad, procesos internos muy activos a menudo conducen a su desaparición prematura.
Recientemente, un equipo de investigadores concentró su atención en la galaxia GS-10578, apodada "galaxia de Pablo" en homenaje al astrónomo que la estudió en detalle. Se encuentra a una distancia tal que su luz ha viajado durante aproximadamente 11 mil millones de años para llegarnos. Por lo tanto, la vemos tal como era poco después del Big Bang, lo que la convierte en un testigo valioso de las primeras épocas cósmicas.
La joven galaxia GS-10578 observada por el JWST, privada de gas por su agujero negro supermasivo. Crédito: JADES collaboration
Para resolver esta cuestión, los científicos recurrieron a dos instrumentos de vanguardia: el telescopio espacial James Webb (JWST) y la red de radiotelescopios ALMA. Mientras que el JWST capturó imágenes detalladas de la estructura y la historia estelar de la galaxia, ALMA se utilizó para buscar rastros de gas frío, esencial para el nacimiento de nuevas estrellas, desde el desierto de Atacama en Chile.
A pesar de estos esfuerzos, ALMA prácticamente no detectó nada en términos de gas frío en la galaxia de Pablo. Esta ausencia es significativa, e indica que la galaxia ha agotado sus reservas de materia prima para la formación estelar. Jan Scholtz, un miembro del equipo, estima que esta no detección señala una hambruna progresiva, como si la galaxia hubiera sufrido una serie de pequeñas pérdidas a lo largo del tiempo.
El principal sospechoso detrás de esta situación es el agujero negro supermasivo anidado en el corazón de la galaxia. Expulsa activamente gas a velocidades muy elevadas, impidiendo que esta materia vuelva a caer para alimentar la creación de estrellas. Este mecanismo funciona como una privación lenta, donde el agujero negro interrumpe regularmente el suministro de combustible, provocando un cese gradual de la actividad estelar.
Las observaciones muestran, de hecho, que el agujero negro ha experimentado ciclos repetidos de expulsión de gas. Francesco D'Eugenio, co-responsable del estudio, indica que esto explica por qué la galaxia dejó de formar estrellas hace aproximadamente 400 millones de años, conservando sin embargo una apariencia tranquila. Estos episodios recurrentes mantienen a la galaxia en un estado de escasez, bloqueando todo aporte de gas.
Este avance explica en parte por qué el JWST ha identificado muchas galaxias que parecen antiguas en el Universo joven. Indica que procesos comparables podrían ser comunes, participando en la presencia de galaxias masivas e inactivas en períodos remotos. Los astrónomos planean ya continuar las observaciones con el dúo JWST-ALMA para examinar otros casos y precisar nuestra visión de la evolución galáctica.