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| Imagen de la recién descubierta galaxia espiral Alaknanda (recuadro), observada en las bandas de longitud de onda más cortas del JWST. También se observan varias galaxias brillantes del cúmulo Abell 2744, en primer plano. Crédito: © NASA/ESA/CSA, I. Labbe/R. Bezanson/Alyssa Pagan (STScI), Rashi Jain/Yogesh Wadadekar (NCRA-TIFR) |
Se ha descubierto una galaxia espiral distante llamada Alaknanda en una época en la que se creía que tales sistemas ordenados eran imposibles.
08 diciembre 2025.- Con brazos espirales nítidos e intensa formación estelar, se asemeja a una versión joven de la Vía Láctea . Los datos del JWST y el efecto de lente gravitacional permitieron a los astrónomos analizarla con sorprendente claridad. Su existencia sugiere que las galaxias en el universo primitivo se formaron y maduraron mucho más rápido de lo esperado.
El Telescopio Espacial James Webb (JWST) de la NASA tiene la sensibilidad necesaria para captar luz extremadamente tenue del Universo primitivo, y esa capacidad ha dado lugar a un hallazgo inesperado. Gracias a las imágenes profundas del JWST, los investigadores Rashi Jain y Yogesh Wadadekar identificaron una galaxia sorprendentemente similar a la Vía Láctea. Su edad es lo que la hace notable. Esta galaxia existía cuando el Universo tenía tan solo unos 1.500 millones de años, aproximadamente una décima parte de su edad actual. Los astrónomos la llamaron Alaknanda, inspirados en un río del Himalaya que forma una de las cabeceras gemelas del Ganges junto con el Mandakini, nombre que también se le da en hindi a la Vía Láctea.
El trabajo se llevó a cabo en el Centro Nacional de Radioastrofísica del Instituto Tata de Investigación Fundamental (NCRA-TIFR) en Pune, India, y los hallazgos aparecen en la revista europea Astronomy & Astrophysics .
Una galaxia demasiado organizada para su época
Las galaxias espirales clásicas, como la Vía Láctea, tienen dos brazos simétricos bien definidos (conocidos como espirales de "gran diseño"), y los astrónomos han creído durante mucho tiempo que dicha estructura tarda miles de millones de años en desarrollarse. La expectativa estándar era que las galaxias en el Universo primitivo deberían tener un aspecto desordenado e irregular, aún en proceso de ensamblaje de estrellas y gas, en lugar de formar las distintivas espirales que se observan hoy en día en sus cercanías. La creación de una espiral de gran diseño requiere varios pasos: el gas debe fluir desde el entorno circundante (llamado "acreción de gas"), asentarse en un disco giratorio y, posteriormente, perturbaciones lentas (llamadas "ondas de densidad") pueden remodelar el disco en brazos espirales. El sistema también debe evitar colisiones importantes que podrían destruir esta delicada disposición.
Alaknanda contradice estas suposiciones. Ya presenta dos prominentes brazos espirales que giran alrededor de una región central brillante y redondeada (el "bulbo" de la galaxia), extendiéndose a lo largo de unos 30.000 años luz. Aún más sorprendente es su nivel de formación estelar, que añade la masa de unos 60 soles cada año. Esta tasa es aproximadamente 20 veces más rápida que la que produce la Vía Láctea hoy en día. Y aproximadamente la mitad de las estrellas de Alaknanda podrían haberse formado en tan solo 200 millones de años, un tiempo extremadamente rápido en escalas de tiempo cósmicas.
Encontrar un disco espiral tan bien organizado en esta época nos indica que los procesos físicos que impulsan la formación de galaxias (acreción de gas, asentamiento del disco y posiblemente el desarrollo de ondas de densidad espirales) pueden operar con mucha más eficiencia de lo que predicen los modelos actuales.
La lente gravitacional revela detalles ocultos
Alaknanda se encuentra en dirección a un enorme cúmulo de galaxias llamado Abell 2744, también conocido como Cúmulo de Pandora. La intensa gravedad del cúmulo curva y magnifica la luz de las galaxias que se encuentran detrás, actuando como un zoom natural. Este efecto de lente gravitacional hizo que Alaknanda pareciera aproximadamente el doble de brillante, lo que le permitió al JWST observar su estructura con una nitidez excepcional.
Para estudiar la galaxia con mayor profundidad, Jain y Wadadekar examinaron imágenes del JWST obtenidas con hasta 21 filtros diferentes, cada uno de los cuales captura un rango distinto de longitudes de onda. Estas observaciones, que forman parte de los sondeos UNCOVER y MegaScience del JWST, permitieron al equipo medir la distancia de la galaxia, los niveles de polvo, el contenido estelar total y la historia de su formación estelar con una precisión impresionante .
Un universo temprano más rápido y avanzado
Este descubrimiento se suma a un número creciente de resultados del JWST que sugieren que el Universo primitivo era mucho más evolucionado de lo que los científicos creían. Se han encontrado varias galaxias con forma de disco a distancias similares, pero Alaknanda es uno de los ejemplos más claros de una espiral clásica de "gran diseño" (una galaxia con dos brazos prominentes y simétricos) que apareció tan temprano en la historia cósmica.
“Alaknanda revela que el Universo primitivo fue capaz de formar galaxias mucho más rápido de lo que esperábamos”, afirma Yogesh Wadadekar, coautor del estudio. “De alguna manera, esta galaxia logró reunir diez mil millones de masas solares de estrellas y organizarlas en un hermoso disco espiral en tan solo unos cientos de millones de años. Esto es extraordinariamente rápido para los estándares cósmicos, y obliga a los astrónomos a replantearse cómo se forman las galaxias”.
Los investigadores ahora están abordando la cuestión de cómo Alaknanda desarrolló sus brazos espirales. Una idea es que las suaves entradas de gas frío permitieron que las ondas de densidad esculpieran naturalmente el disco en una espiral. Otra posibilidad es que el paso cercano de una galaxia compañera más pequeña desencadenara el patrón espiral, aunque estas espirales inducidas por las mareas suelen desaparecer rápidamente. Las herramientas espectroscópicas del JWST o las observaciones del Atacama Large Millimeter Array ( ALMA ) en Chile pueden ayudar a determinar si el disco de la galaxia gira de forma ordenada (dinámicamente "frío") o muestra signos de turbulencia (dinámicamente "caliente"), lo que proporcionará pistas sobre su proceso de formación.
Por qué esto es importante para comprender la historia cósmica
Este hallazgo es mucho más que una imagen espectacular del pasado lejano. Impulsa a los astrónomos a revisar la cronología de la evolución cósmica, incluyendo cómo surgieron las estrellas, las galaxias e incluso los planetas como la Tierra. Si las galaxias pudieron organizarse tan rápidamente, el universo primitivo debió ser mucho más activo y productivo de lo que sugerían las teorías anteriores, lo que posiblemente permitió que las condiciones para la formación de planetas se dieran antes de lo esperado.
A medida que el JWST continúa explorando más profundamente el cosmos, es probable que aparezcan más espirales tempranas como Alaknanda, cada una ofreciendo nueva evidencia de cuán rápido el Universo joven construyó sus primeras estructuras complejas.
La existencia de Alaknanda muestra que el cosmos primitivo tenía la capacidad de crear galaxias estables dominadas por discos mucho antes de lo que se creía, y sigue siendo el ejemplo más lejano conocido de una espiral de gran diseño descubierto hasta ahora.
Fuente: “A grand-design spiral galaxy 1.5 billion years after the Big Bang with JWST” by Rashi Jain and Yogesh Wadadekar, 10 November 2025, Astronomy & Astrophysics.
DOI: 10.1051/0004-6361/202451689
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