Descubren los cúmulos de estrellas más antiguos que se conocen

Investigar el espacio es también un viaje en el tiempo. Cuanto más lejos está una estrella, más atrás en el tiempo pueden indagar los especialistas. Si una de estas estrellas está a 2,5 millones de años luz, esto quiere decir que ese brillo fue emitido justamente hace 2,5 millones de años. Este viaje al pasado es justo lo que ha logrado un equipo internacional con participación de científicos del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) y del Instituto de Física de Cantabria (IFCA-CSIC-UC): han descubierto los cúmulos estelares más lejanos y antiguos conocidos hasta ahora, ligados a una galaxia cuya luz fue emitida cuando el universo apenas tenía 460 millones de años -se le calcula una edad de 13.800 millones de años-.

«Estas estructuras son los cúmulos estelares más antiguos jamás detectados y podrían ser precursores de los cúmulos globulares que actualmente observamos en nuestra galaxia», explica Yolanda Jiménez, investigadora postdoctoral del IAA-CSIC y coautora del trabajo, publicado este miércoles en la revista 'Nature'. «Es un trabajo significativo porque hasta ahora no había la menor información. Todo lo que se conocía era mucho más reciente», añade José Félix Rojas, del Grupo de Ciencias Planetarias de la UPV/EHU.

Los cúmulos estelares son sistemas de estrellas gravitacionalmente ligadas, «como satélites de las galaxias. Son brillantes, pero no tanto como las propias galaxias. Por eso no se suelen ver. Hasta ahora se habían podido ver las más cercanas, pero faltaba por saber cómo eran antes y cómo se formaron», destaca el experto de la universidad vasca.

Esta observación ha sido posible gracias telescopio espacial James Webb y a las llamadas 'lentes gravitacionales', grandes acumulaciones de materia que se interponen en nuestra línea de visión de galaxias distantes y que actúan como lupas que magnifican los objetos detrás de ellas y a veces distorsionan su imagen en forma de arco.

En este caso, el cúmulo galáctico SPT-CL J0615−5746 fue el responsable de magnificar la luz de una galaxia denominada arco Gemas Cósmicas ('Cosmic Gems arc') procedente de las primeras etapas de formación del universo. Esta lejana galaxia ya había sido descubierta previamente por el telescopio Hubble, «pero ha sido gracias al James Webb que hemos podido desvelar su fascinante estructura», subraya Jiménez.

Las observaciones del James Webb revelaron la presencia de cinco puntos compactos distribuidos a lo largo del arco Gemas Cósmicas, como si se tratara de un collar de perlas. Por sus características, los investigadores creen que podrían ser los precursores de los cúmulos globulares que actualmente pueden verse en la propia Vía Láctea. Los cúmulos globulares son agrupaciones de miles o decenas de miles de estrellas viejas ligadas gravitacionalmente, dispersos por el halo de la Vía Láctea y algunos con edades comparables a las de la propia galaxia. Las Gemas son además las responsables de la mayor parte de la emisión ultravioleta de la galaxia donde se encuentran. Son, por tanto, una de las principales fuentes de reionización del universo temprano. Durante esta etapa, las primeras estrellas y galaxias comenzaron a brillar, emitiendo radiación que ionizó el gas hidrógeno neutro existente. Esto facilitó la formación de las galaxias y estructuras cósmicas que observamos hoy en día. «Ese proceso es clave para que podamos ver las primeras etapas del alba cósmico, del amanecer del universo», destaca el profesor de la UPV/EHU.

«Este resultado es de gran importancia, ya que actualmente desconocemos el origen de los cúmulos globulares. El descubrimiento de las Gemas proporciona por primera vez una escala temporal a su formación y revela sus propiedades físicas iniciales», concluye Jiménez.

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