Un nuevo conjunto de simulaciones detalladas predice por primera vez cómo se veía la región que hoy ocupa la Vía Láctea durante el amanecer cósmico, revelando que el vecindario galáctico comenzó como miles de galaxias más pequeñas que coalescieron con el tiempo.
En los primeros días del universo, el entorno cósmico que daría origen a la Vía Láctea lucía muy diferente a la estructura espiral actual. Según una nueva investigación dirigida por Harley Katz, profesor asistente de astronomía y astrofísica de la Universidad de Chicago, esta zona era un conjunto de miles de galaxias más pequeñas, algunas dedicadas a la formación masiva de estrellas, mientras que otras contenían únicamente gas, estrellas muertas o agujeros negros.
Tres años de supercomputación en el proyecto MEGATRON
El proyecto, bautizado como MEGATRON, requirió tres años de ejecución en supercomputadoras de alta potencia para modelar la evolución galáctica durante los primeros varios miles de millones de años de existencia. Los resultados están recogidos en seis artículos publicados en The Open Journal of Astrophysics el 30 de septiembre, según informó la Universidad de Chicago.
Para el primero tiempo, podemos predecir directamente cómo se vería la temprana Vía Láctea para telescopios como Hubble o el James Webb Space Telescope.
Harley Katz, profesor asistente de astronomía y astrofísica en la Universidad de Chicago
Leyes físicas y el impulso del telescopio James Webb
Para construir estos modelos, el equipo incorporó leyes físicas fundamentales como la gravedad, la hidrodinámica, la radiación y la química. La llegada de datos recientes del telescopio espacial James Webb impulsó el desarrollo de este modelo tridimensional para contrastar las lecturas actuales con el pasado del universo.
Galaxias sin estrellas y el enigma del hierro estelar
El modelo anticipa la existencia de galaxias sin estrellas que aún brillan, formadas tras explosiones o colapsos directos en agujeros negros, así como subsistemas que solo contuvieron gas. Asimismo, la simulación ofrece una explicación para una anomalía de larga data en la astrofísica estelar: por qué las galaxias extremadamente pequeñas mantienen cantidades constantes de hierro en lugar de disminuir su concentración según su masa.
El papel de las estrellas de Población III en el cosmos primitivo
El fenómeno se atribuye a explosiones de estrellas de Población III, astros primigenios formados exclusivamente por hidrógeno y helio tras el Big Bang. Estas estrellas producen más hierro que las supernovas habituales; las galaxias más grandes logran retener este hierro mediante su gravedad, mientras que las más pequeñas lo dispersan hacia el espacio.
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