Ciencia

La cosecha secreta del universo: ALMA revela “uvas cósmicas” junto al telescopio espacial James Webb

10 agosto 2025

Un equipo internacional ha descubierto una galaxia en rotación con una estructura bastante «grumosa» que existió tan solo 930 millones de años después del Big Bang (z = 6.072). Estas nuevas observaciones arrojan nuevas luces sobre el crecimiento y evolución de las galaxias en el universo primitivo. Apodada «Uvas Cósmicas», esta galaxia parece estar compuesta por al menos 15 cúmulos masivos de formación estelar, cada uno entre 10 y 60 pársecs de tamaño, muchos más de lo que los modelos teóricos actuales predicen que podrían existir dentro de un solo disco en rotación en esa época temprana del Universo.

El descubrimiento fue posible gracias a una extraordinaria combinación de observaciones del Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) y el Telescopio Espacial James Webb (JWST), enfocadas en una sola galaxia que,  mediante el efecto de lente gravitacional, es perfectamente magnificada por un cúmulo de galaxias en primer plano. En total, se dedicaron más de 100 horas de telescopio a este sistema, lo que lo convierte en una de las galaxias más estudiadas del universo primitivo.

Aunque en imágenes previas del telescopio espacial Hubble la galaxia aparecía como un objeto suave y uniforme con forma de disco, la potente resolución de ALMA y JWST, potenciada por el efecto de lente gravitacional, reveló una imagen radicalmente distinta: una galaxia en rotación repleta de cúmulos masivos, similar a un racimo de uvas. Este hallazgo marca la primera vez que se vinculan las estructuras internas a pequeña escala con la rotación a gran escala en una galaxia típica del amanecer cósmico, alcanzando resoluciones espaciales de tan solo 10 pársecs (30 años luz aproximadamente).

Esta galaxia no representa un sistema extraño ni extremo. Se encuentra directamente en la secuencia principal de galaxias en términos de actividad de formación estelar, masa, tamaño y composición química, lo que significa que probablemente representa una población más amplia. De ser así, muchas otras galaxias aparentemente sin estructuras observadas por instrumentos actuales podrían estar compuestas en realidad por subestructuras similares invisibles, ocultas por las limitaciones de la resolución de las tecnologías actuales.

Dado que las simulaciones existentes no logran reproducir una cantidad tan grande de cúmulos en galaxias en rotación en épocas tempranas, este descubrimiento plantea preguntas clave sobre cómo se forman y evolucionan las galaxias. Sugiere que nuestra comprensión de los procesos de retroalimentación y la formación de estructuras en galaxias jóvenes podría requerir una revisión significativa. Las Uvas Cósmicas ofrecen una ventana única al nacimiento y crecimiento de las galaxias, y podría ser solo la primera de muchas otras galaxias de su tipo. Futuras observaciones serán clave para revelar si estas estructuras grumosas eran o no comunes en la juventud del Universo.

Información adicional

El artículo científico, titulado Primordial rotating disk composed of at least 15 dense star-forming clumps at cosmic dawn, fue publicado en la revista Nature Astronomy por Fujimoto et al.

Este comunicado de prensa se basa en la publicación original del National Radio Astronomy Observatory(NRAO), socio de ALMA en representación de América del Norte.

El Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), una instalación astronómica internacional, es una asociación entre el Observatorio Europeo Austral (ESO), la Fundación Nacional de Ciencia de EE.UU. (NSF) y los Institutos Nacionales de Ciencias Naturales de Japón (NINS) en cooperación con la República de Chile. ALMA es financiado por ESO en representación de sus estados miembro, por NSF en cooperación con el Consejo Nacional de Investigaciones de Canadá (NRC) y el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología de Taiwán (NSTC), y por NINS en cooperación con la Academia Sinica (AS) de Taiwán y el Instituto de Ciencias Astronómicas y Espaciales de Corea del Sur (KASI).

La construcción y las operaciones de ALMA son conducidas por ESO en nombre de sus estados miembros; por el Observatorio Radioastronómico Nacional (NRAO), gestionado por Associated Universities (AUI), en representación de Norteamérica; y por el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ) en nombre de Asia del Este. El Joint ALMA Observatory (JAO) tiene a su cargo la dirección general y la gestión de la construcción, así como la puesta en marcha y las operaciones de ALMA.

Imágenes

Impresión artística de la galaxia «Uvas Cósmicas», compuesta por al menos 15 cúmulos masivos de formación estelar, muchos más de los que los modelos teóricos actuales predicen que podrían existir dentro de un solo disco giratorio en esta época temprana. Crédito: NSF/AUI/NSF NRAO/B. Saxton.
Las Uvas Cósmicas aparecían inicialmente en datos anteriores del Hubble como una galaxia típica con un disco estelar liso (izquierda). Sin embargo, observaciones posteriores de alta resolución realizadas por el JWST (centro) y ALMA (derecha) revelaron que está compuesta por numerosos cúmulos estelares compactos incrustados en un disco de gas liso y giratorio. Los colores rojo y azul del panel derecho representan los movimientos del gas desplazados al rojo y al azul, respectivamente, que trazan la rotación del disco. Crédito: NSF/AUI/NSF NRAO/B. Saxton
Las Uvas Cósmicas aparecían inicialmente en datos anteriores del Hubble como una galaxia típica con un disco estelar liso. Sin embargo, observaciones posteriores de alta resolución realizadas por el JWST y ALMA revelaron que está compuesta por numerosos cúmulos estelares compactos incrustados en un disco de gas liso y giratorio. Los colores rojo y azul del panel derecho representan los movimientos del gas desplazados al rojo y al azul, respectivamente, que trazan la rotación del disco. Crédito: NSF/AUI/NSF NRAO/B. Saxton.

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