Apuntan el Webb hacia una región vacía del espacio y detectan una señal inexplicable

Un equipo científico liderado por Mason Huberty, de la Universidad de Minnesota, detectó con el telescopio James Webb una misteriosa señal infrarroja en una región del cielo que parecía completamente vacía. El hallazgo, publicado en The Astrophysical Journal, se produjo en el Campo Ultraprofundo de Hubble, una pequeña porción de la constelación de Fornax, una de las zonas mejor estudiadas del universo.

Allí, el Hubble acumuló unas 270 horas de exposición y obtuvo una imagen histórica con cerca de 10.000 galaxias de distintas edades y distancias. Años después, el Webb regresó a esa misma región con instrumentos infrarrojos mucho más sensibles, capaces de revelar objetos demasiado débiles o lejanos. Esta vez, la sorpresa no fue una galaxia remota sino una señal luminosa sin identidad clara.

Para buscarla, los investigadores hicieron lo contrario de lo habitual: en lugar de apuntar a objetos conocidos, decidieron buscar lo invisible. Usaron el Espectrógrafo de Infrarrojo Cercano (NIRSpec) con una técnica llamada MOCSS, que consiste en abrir simultáneamente todos los microobturadores del instrumento y cerrar los que corresponden a objetos brillantes ya conocidos. Así taparon mecánicamente la luz de las galaxias identificadas para intentar detectar emisiones tenues que normalmente quedarían ocultas. La técnica ya había permitido identificar 22 fuentes con varias líneas de emisión y obtener el desplazamiento al rojo espectroscópico de 18 de ellas. Pero la señal misteriosa resultó mucho más difícil de interpretar.

El Webb divide la luz de los astros como un prisma y revela un "código de barras" químico. En dos observaciones distintas, separadas por 88 días —en agosto y noviembre de 2023— y tomadas desde ángulos diferentes para descartar fallos técnicos, el telescopio captó una única y brillante línea de emisión a 1,6 micrómetros. Lo extraordinario no es solo la señal, sino su soledad: no había otras líneas acompañándola. Además, en observaciones anteriores de esa misma coordenada no había nada. Si la señal hubiera estado allí en octubre de 2022, la campaña JADES del Webb la habría detectado. Apareció literalmente de la nada.

¿Qué podría generar una señal así? Al tener una sola línea de luz, es muy difícil determinar su distancia. A medida que el universo se expande, la luz se estira hacia tonos más rojos. Ese fotón infrarrojo podría ser una luz muy energética y antigua, muy estirada, o una luz débil y cercana. Los científicos manejan cuatro sospechosos, pero ninguno encaja bien.

El primero es la emisión Lyman-alfa del hidrógeno de una galaxia primitiva, apenas unos cientos de millones de años después del Big Bang. Pero su luz habría tenido que atravesar una espesa niebla de hidrógeno neutro y, sobre todo, habría aparecido en las imágenes de 2022. El segundo es la emisión de oxígeno o hidrógeno de galaxias mucho más cercanas; sin embargo, una galaxia reciente debería mostrar otros elementos químicos pesados en su espectro, y aquí no hay ninguno. El tercero es una supernova, pero una estrella en explosión dejaría múltiples firmas de emisión, no una sola línea aislada. El cuarto es un núcleo galáctico activo, una región central brillante alimentada por un agujero negro supermasivo, quizá iluminando una nube de gas vecina. Aun así, faltarían las líneas secundarias habituales.

Por ahora, la explicación más plausible es que la fuente sea transitoria, es decir, que se haya encendido después de las observaciones anteriores. Pero los escenarios examinados —una supernova o un evento de disrupción por marea, en el que un agujero negro despedaza una estrella— tampoco encajan perfectamente. Lo más probable es que se trate de una señal transitoria, aunque no se sabe cuál, que apareció entre 2022 y 2023.

"Independientemente de su verdadera naturaleza, este objeto es muy inusual y permite explorar condiciones físicas extremas", escriben los investigadores. La solución exige nuevas observaciones. Según el artículo, las observaciones de seguimiento son esenciales para confirmar el desplazamiento al rojo y determinar el origen físico de la emisión. Se necesita un análisis espectroscópico más profundo, capaz de revelar otras líneas, para aclarar si el Webb encontró una galaxia excepcional, un agujero negro activo o el rastro de un acontecimiento fugaz. Hasta entonces, esa pequeña parcela oscura de Fornax seguirá guardando el secreto de una luz que surgió de la nada.