Una señal de radiación inusualmente energética en IZw18, una galaxia cercana con composición similar a las del universo primitivo ha sido detectada gracias a una investigación del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), en colaboración con el Gran Telescopio Canarias y el telescopio espacial James Webb. El hallazgo, publicado en The Astrophysical Journal Letters, plantea nuevas incógnitas sobre los procesos físicos en entornos de baja metalicidad y formación estelar intensa.
Una galaxia con química del cosmos primitivo
IZw18 es una galaxia compacta, situada a unas veinte veces la distancia entre la Tierra y Andrómeda. Se trata de una reliquia cósmica, excepcionalmente pobre en metales —es decir, apenas contiene elementos más allá del hidrógeno y el helio— y con una composición similar a la que se estima en las primeras galaxias que surgieron tras el Big Bang.
En este entorno químico primitivo, el equipo liderado por el investigador Antonio Arroyo-Polonio ha detectado, por primera vez, una línea de emisión poco común que indica la presencia de una radiación de alta energía en una zona específica de la galaxia.
Radiación no atribuida a estrellas comunes
Lo relevante, según explica el IAA-CSIC, es que la región donde se localiza esta radiación extrema no coincide con los grupos de estrellas típicos. En lugar de proceder de estrellas masivas convencionales, como sucede en otras galaxias, la señal sugiere una fuente energética distinta o un fenómeno aún no identificado vinculado a la dinámica interna del gas.
Este gas, según las observaciones realizadas, muestra un comportamiento agitado y alterado, lo que apunta a que no solo está siendo iluminado por esa fuente de energía, sino también perturbado por ella. Esta actividad genera flujos irregulares de materia y podría indicar procesos de escape de gas hacia el exterior de la galaxia.
Técnicas combinadas para detectar la señal
Para estudiar estas emisiones, el equipo utilizó dos instrumentos complementarios: Megara, en el Gran Telescopio Canarias, y MIRI, a bordo del telescopio espacial James Webb. Gracias a Megara, se analizaron líneas de emisión de hidrógeno y helio ionizado, que reflejan el nivel de energía del gas. Por su parte, el James Webb permitió identificar una señal aún más extrema, indicativa de una radiación especialmente potente y difícil de explicar con los modelos actuales.
El proceso de ionización, mediante el cual la luz arranca electrones de los átomos, revela información clave sobre la intensidad de la fuente energética. Cuanto más energética es la luz, más electrones puede liberar, alterando el estado del gas en su entorno.
Procesos físicos sin explicación actual
La detección de esta señal de alta energía sugiere que IZw18 alberga procesos físicos extremos aún no explicados, posiblemente similares a los que dominaron en las primeras galaxias del universo. En palabras del investigador principal, "es importante seguir estudiando las fuentes de ionización de esta galaxia, ya que se trata de una ventana local al universo temprano".
A pesar de su pequeño tamaño —unos 6.000 años luz de diámetro—, IZw18 es capaz de emitir en un solo segundo una cantidad de energía más de 100.000 millones de veces superior a la consumida por la humanidad desde el inicio de la civilización, según datos del IAA-CSIC. Estas condiciones extremas ofrecen un entorno único para estudiar la evolución de las primeras estructuras cósmicas.
Una fuente energética aún desconocida
La investigación no ha podido determinar con precisión la naturaleza de la fuente responsable de esta radiación. El hecho de que no esté asociada a estrellas comunes refuerza la posibilidad de que se trate de procesos de alta energía únicos o poco comunes, cuya identificación podría ayudar a comprender cómo se formaron y evolucionaron las primeras galaxias del universo.