Cuando el universo apenas tenía 1.200 millones de años, el barrio ya decidía cómo crecía una galaxia

Un protocúmulo de galaxias descubierto por el Telescopio Subaru ha sido escudriñado en detalle con el James Webb, y los resultados son contundentes: hace 12.600 millones de años, cuando el universo apenas llevaba 1.200 millones de años de existencia, las galaxias que vivían en barrios densos ya crecían distinto a sus vecinas más solitarias. El hallazgo, publicado en The Astrophysical Journal Letters, empuja hacia atrás el momento a partir del cual el entorno cósmico empieza a esculpir a las galaxias. Lo que parecía un proceso reservado al universo maduro estaba ocurriendo cuando apenas se había encendido el primer 9% de la historia cósmica.

Una pregunta vieja que esperaba telescopio

En el universo actual, las galaxias no están repartidas como granos de sal sobre un mantel. Se agrupan, forman cúmulos y supercúmulos, y dentro de esas estructuras gigantes se comportan distinto a las galaxias que flotan en regiones más vacías. Las galaxias de cúmulo suelen ser más masivas, tienen más dificultad para fabricar nuevas estrellas y exhiben formas más esféricas y compactas. A esto se le llama efecto ambiental, y durante décadas ha sido una de las preguntas centrales de la astrofísica extragaláctica: ¿desde cuándo el barrio decide el destino de una galaxia?

Hasta hace poco no había manera de responderlo. Los cúmulos plenamente formados son cosa del universo cercano. Para asomarse a sus antepasados, los protocúmulos, hay que mirar tan lejos que la propia luz pierde detalle. Sin el James Webb, comparar el tamaño y la estructura interna de galaxias del universo temprano dentro y fuera de un protocúmulo era prácticamente imposible.

El Protocúmulo de Loktak: la pista la dio Subaru

El equipo internacional liderado por Ronaldo Laishram, del Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ), empleó la cámara de campo amplio del Telescopio Subaru, Hyper Suprime-Cam, para rastrear un área enorme del cielo en busca de galaxias jóvenes con formación estelar intensa. La clave estuvo en un filtro afinado para captar la emisión Lyman-alfa, una señal característica producida cuando la radiación de estrellas jóvenes y calientes excita el hidrógeno que las rodea. Las galaxias que destacan en esta longitud de onda se conocen como emisoras Lyman-alfa, y funcionan como faros para mapear la estructura del cosmos primitivo.

Lo que apareció en los datos fue una concentración asombrosamente bien organizada en z ≃ 4.9: cuatro grumos separados de galaxias enlazados entre sí formando una estructura mayor. Los autores la bautizaron Protocúmulo de Loktak, en homenaje al lago Loktak de Manipur, en India, célebre por sus islas flotantes que parecen suspendidas sin tocar entre sí pero que pertenecen al mismo sistema. La metáfora es precisa: cuatro pequeños cúmulos en gestación, separados en apariencia y unidos por la gravedad.

El James Webb afina el zoom

Con el protocúmulo localizado, el equipo apuntó al JWST para comparar las galaxias del Loktak con galaxias contemporáneas situadas en regiones de densidad típica. La diferencia entre lo que ve el infrarrojo del Webb y lo que veían las observaciones previas es decisiva: el JWST permite medir el tamaño y la distribución estelar de cada galaxia individual en una época en la que antes solo era posible adivinar siluetas.

El resultado tiene un matiz que vale la pena leer despacio. En luz ultravioleta, que rastrea exactamente dónde están naciendo estrellas en ese momento, las galaxias del protocúmulo y las del entorno típico tenían tamaños muy parecidos. Sin embargo, en luz óptica, que mapea la distribución acumulada de estrellas ya formadas, las galaxias del Loktak resultaron ser en promedio cerca de 1,4 veces más extendidas que sus contrapartes en regiones menos pobladas.

La lectura física es elegante: el corazón formador de estrellas se comporta parecido en ambas poblaciones, pero el envoltorio estelar exterior, las regiones más maduras de la galaxia, se construyó antes y más rápido cuando la galaxia habita un entorno denso. El barrio acelera el ensamblaje de la periferia estelar, mientras que la cocina central de estrellas marcha a un ritmo comparable.

El destino se escribe muy temprano

Aquí está lo importante. De los 13.800 millones de años que tiene el universo, las galaxias observadas en este trabajo se ven cuando habían pasado apenas 1.200 millones desde el Big Bang. Y ya entonces el entorno dictaba diferencias medibles en cómo crecían. La evolución de una galaxia no depende solamente de su masa inicial o de sus propiedades internas; también depende, desde una etapa muy temprana, del vecindario en el que le tocó formarse.

Esto reordena un pedazo del relato. Los efectos ambientales no son consecuencia tardía de cúmulos plenamente armados que apagan o transforman a sus galaxias miembros con el tiempo. Son un ingrediente presente desde los primeros capítulos del cosmos, cuando los cúmulos todavía eran semillas en gestación. Lo que una galaxia llegará a ser está, en parte, codificado por el lugar donde le tocó nacer.

Lo que falta confirmar

Una sola estructura, por bien medida que esté, no permite generalizar. El equipo ya tiene puesta la mira en próximas observaciones con el espectrógrafo de campo amplio ʻŌnohiʻula PFS del Subaru y con el futuro sistema de óptica adaptativa de campo amplio ULTIMATE, además de seguimiento continuado con el JWST. El objetivo es determinar si el efecto observado en el Loktak fue común en los protocúmulos del universo temprano o si la estructura india es un caso particularmente expresivo. En cualquiera de los dos escenarios, el resultado obliga a repensar la cronología del efecto ambiental y a aceptar que la huella del entorno aparece en la biografía galáctica mucho antes de lo que parecía razonable suponer.

© 2026 SKYCR.ORG | Homer Dávila Gutiérrez, FRAS. Todos los derechos reservados. Prohibida la reproducción total o parcial sin autorización expresa. Fuente original: Laishram, R. et al., The Astrophysical Journal Letters (2026), DOI: 10.3847/2041-8213/ae5824.