Al mirar hacia los confines más remotos del universo, los astrónomos se han encontrado con un fenómeno inesperado: la presencia de un número significativo de galaxias grandes y muertas mucho antes de lo que los modelos predictivos anticipaban. Esto ha despertado un intenso debate científico sobre las causas de esta desaceleración precoz en la formación estelar y el impacto a gran escala en la evolución cósmica.
En la historia del cosmos, las galaxias comienzan como vastas nubes de gas que, al condensarse, forman estrellas. Sin embargo, si este suministro se agota o se elimina, la creación de nuevas estrellas cesa y la galaxia entra en un estado que podríamos identificar como “muerte”. Mientras que las galaxias contemporáneas han tenido más de 10.000 millones de años para evolucionar y cesar su actividad estelar, en los primeros mil millones de años después del Big Bang se esperaba encontrar muy pocas galaxias inactivas. No obstante, el telescopio espacial James Webb, en 2022, reveló lo contrario: existía un número sorprendente de grandes galaxias que ya habían dejado de formar estrellas.
Para explicar este fenómeno, algunas hipótesis apuntaban a que la energía oscura, responsable de la expansión acelerada del universo, podría haber actuado con mayor intensidad en la era inicial. Sin embargo, el análisis más reciente sugiere una explicación más directa y fundamentada. 
Un estudio publicado en la revista de referencia Monthly Notices of the Royal Astronomical Society ha identificado una galaxia masiva del tipo “en vías de extinción”, denominada CRISTAL-02, que está perdiendo rápidamente su gas debido a un viento galáctico excepcionalmente potente que lo expulsa al espacio exterior. Este viento es tan intenso que elimina el combustible necesario para la formación de nuevas estrellas, asegurando que la galaxia no podrá seguir creciendo mucho más.
¿Cuál es el origen de este viento galáctico?
Existen dos mecanismos principales que los astrónomos reconocen como capaces de expulsar el gas de las galaxias: por un lado, la explosión de supernovas, que son las mortales etapas finales de estrellas masivas que liberan energía y empujan el gas; y por otro, la actividad de los agujeros negros supermasivos, que aceleran el gas a velocidades elevadas, liberándolo del tirón gravitatorio galáctico. Ambos procesos generan flujos de gas rápido conocidos como “vientos galácticos”, que desde hace décadas se considera son claves en el proceso de “muerte” de galaxias.
Hasta ahora, se pensaba que solo los vientos impulsados por agujeros negros supermasivos tenían la potencia necesaria para extinguir las galaxias más grandes. Sin embargo, la confirmación de estos vientos es compleja, ya que el gas expulsado se vuelve muy tenue y difícil de observar, especialmente en objetos lejanos y antiguos.
El papel revolucionario del telescopio James Webb
Lanzado para explorar los confines más profundos del cosmos, el James Webb ha transformado nuestra visión del universo temprano. Gracias a sus observaciones, fue posible detectar gas caliente y gases que se desplazaban a altas velocidades alejándose de galaxias masivas en formación. Al combinar estos datos con observaciones del Atacama Large Millimeter Array (ALMA), que mide el gas frío relacionado con la formación estelar, los investigadores obtuvieron la imagen más completa hasta ahora sobre estos vientos galácticos.
En CRISTAL-02, datos combinados evidenciaron que la tasa de formación estelar era el doble que en galaxias similares. Pero, además, se descubrió una enorme columna de gas frío que se extendía hasta casi la misma longitud que la galaxia, indicio inequívoco de un viento que está expulsando el material estelar hacia el exterior. Este viento arroja gas al espacio a un ritmo doble al que la galaxia transforma gas en estrellas, lo que indica que en menos de 100 millones de años CRISTAL-02 agotaría su combustible estelar, rápidamente convirtiéndose en una galaxia muerta apenas a 1.500 millones de años después del Big Bang.
Paradójicamente, el motor de este viento destructivo es la misma intensa formación estelar que hace a CRISTAL-02 crecer tan rápido.
Colisiones cósmicas y crecimientos acelerados
Para entender la razón de esta voraz formación estelar, los astrónomos consideran el escenario de colisiones múltiples entre galaxias en proceso de fusión. Durante estos encuentros, el gas se concentra en el centro, desencadenando explosiones de formación estelar que luego impulsan vientos de escape.
En el universo actual, las fusiones de galaxias son poco frecuentes, afectando a una pequeña minoría. En cambio, hace 13.000 millones de años, el universo estaba más comprimido, lo que aumentaba la frecuencia de estos encuentros violentos. Estudios recientes indican que hasta un 40% de las galaxias grandes de aquella época estaban en proceso de fusión, muchas de las cuales probablemente experimentaron ciclos de crecimiento acelerado y muerte por vientos galácticos como CRISTAL-02.
Estos hallazgos sugieren que los vientos capaces de extinguir galaxias no son exclusivamente producidos por agujeros negros supermasivos, sino que la formación estelar intensa y rápida también puede desencadenar su desaparición prematura.
Así, el escenario planteado por CRISTAL-02 clarifica por qué las galaxias más grandes del cosmos primitivo vivieron rápido y murieron jóvenes, ofreciendo una explicación natural para el inesperado exceso de galaxias muertas en el universo temprano.
