Astrónomos que estudian los primeros momentos del universo podrían haber encontrado una explicación sorprendente para uno de los descubrimientos más intrigantes realizados por el telescopio espacial James Webb de la NASA. Los llamados “pequeños puntos rojos”, detectados en observaciones del cosmos primitivo, podrían no ser agujeros negros como se pensaba inicialmente, sino gigantescas estrellas formadas poco después del Big Bang.
Estos objetos compactos han desconcertado a los investigadores desde que el Telescopio Espacial James Webb (JWST) comenzó a detectar señales procedentes de los primeros miles de millones de años del universo. Su tamaño extremadamente pequeño y su intensa luminosidad no encajaban del todo con las teorías clásicas sobre la formación de galaxias o agujeros negros.
Durante los primeros dos mil millones de años del universo, estos “pequeños puntos rojos” aparecieron como fuentes de luz extremadamente compactas. En un principio, los astrónomos propusieron que podían tratarse de núcleos galácticos activos (AGN), regiones en el centro de galaxias donde un agujero negro supermasivo devora materia a gran velocidad.
Sin embargo, varias observaciones comenzaron a sembrar dudas. Los objetos eran demasiado pequeños para corresponder a galaxias completas y, además, no presentaban una señal clara de rayos X, que normalmente delata la presencia de agujeros negros alimentándose de gas y polvo.
También llamaba la atención la composición química del gas que rodea a estos objetos. Los espectros obtenidos por los instrumentos del James Webb mostraban principalmente hidrógeno y helio, pero carecían de líneas intensas de metales, algo habitual en regiones donde se forman o crecen agujeros negros.
Ante estas inconsistencias, un equipo liderado por Devesh Nandal y Avi Loeb, investigadores del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian (CfA), decidió explorar otra hipótesis: que estos objetos pudieran ser estrellas supermasivas formadas en el universo primitivo.
Los astrónomos investigan el origen de los misteriosos puntos rojos
Los astrónomos desarrollaron un modelo teórico de una estrella supermasiva compuesta principalmente por gas primigenio —hidrógeno y helio— similar al que dominaba el universo poco después del Big Bang.
Este tipo de estrellas pertenecería a la llamada Población III, la primera generación de estrellas que habría iluminado el cosmos. Algunos modelos sugieren que podían alcanzar masas extraordinarias, desde miles hasta incluso un millón de veces la masa del Sol.
En su investigación, publicada el 5 de febrero en la revista científica The Astrophysical Journal, los astrónomos compararon las simulaciones de estas estrellas gigantes con dos de los pequeños puntos rojos detectados por el telescopio James Webb: MoM-BH*-1 y un objeto conocido como “The Cliff”.
El modelo coincidía sorprendentemente bien con el brillo extremo de estos objetos y con algunas características clave de sus espectros de luz.
“Si las estrellas supermasivas pueden formarse y existir, producirán de forma natural las características observadas en estos pequeños puntos rojos”, explicó el astrónomo Devesh Nandal al analizar el fenómeno.
Una de las señales más curiosas observadas por los astrónomos es una peculiar forma en “V” en el espectro de estos objetos. En otras interpretaciones se pensaba que este efecto era causado por polvo interestelar que absorbía parte de la luz.
Sin embargo, el nuevo modelo sugiere algo diferente: la forma del espectro podría generarse directamente en la atmósfera de la propia estrella supermasiva, sin necesidad de polvo circundante.
Además, los investigadores plantean que estas estrellas podrían estar expulsando grandes cantidades de material al espacio, creando una especie de envoltura de gas alrededor de ellas que modifica la luz emitida y le da su característico tono rojizo.
El proceso podría ser similar, aunque mucho más extremo, a las eyecciones de masa coronal que se producen en nuestro propio Sol.
Estrellas monstruo en el universo primitivo
Otro aspecto clave es la duración de estas estrellas gigantes. Los astrónomos estiman que una estrella con cerca de un millón de masas solares solo podría brillar durante unos 10.000 años antes de colapsar y convertirse en un agujero negro.
Si fueran algo menos masivas —entre 10.000 y 100.000 masas solares— podrían sobrevivir hasta un millón de años. Incluso así, en términos cósmicos, sería un intervalo extremadamente breve.
Este detalle genera nuevas preguntas. Los científicos han detectado entre 400 y 500 de estos pequeños puntos rojos, lo que plantea dudas sobre cómo pueden ser relativamente comunes si su vida es tan corta.
Algunos expertos siguen defendiendo que la explicación más probable sigue siendo la existencia de agujeros negros que se formaron directamente a partir del colapso de enormes nubes de hidrógeno en el universo primitivo.
Los astrónomos creen que futuras observaciones podrían resolver el misterio. Si estos objetos son agujeros negros, deberían emitir ondas de radio o mostrar variaciones de brillo con el tiempo. Si son estrellas supermasivas, su luz debería mantenerse más estable.
Instalaciones como el futuro radiotelescopio Square Kilometre Array o el Very Large Array de nueva generación podrían proporcionar datos decisivos.
Mientras tanto, el descubrimiento demuestra hasta qué punto el telescopio James Webb está transformando el conocimiento del universo temprano y ofreciendo a los astrónomos pistas inesperadas sobre cómo nacieron las primeras estructuras cósmicas.