El James Webb descubre una barra estelar en el universo primitivo que rompe todas las reglas de la formación de galaxias
Cuando el universo apenas tenía 1.500 millones de años, una galaxia gigantesca ya exhibía una compleja barra estelar que, según las teorías clásicas, no debería existir. El descubrimiento del James Webb no solo desafía los modelos de evolución galáctica, sino que sugiere que las primeras galaxias maduraron mucho más rápido de lo que imaginábamos.
Por Enrique Coperías, periodista científico
Recreación artística basada en los datos obtenidos por el telescopio James Webb de la galaxia GN20. La imagen muestra la enorme barra estelar que atraviesa su núcleo y canaliza gas y polvo hacia el centro galáctico, un hallazgo que desafía las teorías tradicionales sobre la formación de galaxias en el universo temprano. Crédito: IA-DALL-E-RexMolón Producciones
Los astrónomos están convencidos de que las grandes estructuras galácticas que organizan las galaxias necesitan tiempo para formarse. Mucho tiempo. Entre ellas destacan las barras estelares, unas enormes concentraciones alargadas de estrellas que atraviesan el centro de muchas galaxias espirales, incluida la nuestra, la Vía Láctea.
Estas estructuras actúan como auténticas autopistas cósmicas que canalizan gas hacia el núcleo galáctico y que de esta forma alimentan la formación estelar y el crecimiento de los agujeros negros supermasivos.
Sin embargo, una observación realizada por el telescopio espacial James Webb acaba de poner patas arriba esta idea.
Qué tiene de especial la galaxia GN20
Un equipo internacional de investigadores ha descubierto una gigantesca barra estelar en una galaxia de cuando el universo apenas tenía 1.500 millones de años después del big bang, aproximadamente el 10 % de su edad actual. El hallazgo, publicado en un estudio liderado por Leindert Boogaard, astrónomo de la Universidad de Leiden, en los Países Bajos, revela además algo todavía más sorprendente: la galaxia está repleta de gas, precisamente el ingrediente que, según las teorías clásicas, debería impedir la formación de barras estelares.
La galaxia, conocida como GN20, se encuentra a una distancia tan enorme que la observamos tal como era hace más de 12.000 millones de años. Gracias a la extraordinaria capacidad infrarroja del James Webb, los científicos han podido atravesar las densas nubes de polvo cósmico que la envuelven y observar por primera vez con claridad su estructura galáctica interna.
Lo que apareció ante sus ojos fue inesperado: una barra estelar de unos 7.000 años luz de longitud cruzando el disco galáctico.
➡️ «Este descubrimiento demuestra que las galaxias extremadamente ricas en gas sí pueden formar barras estelares muy rápidamente en el universo temprano», concluyen los autores del estudio. El resultado obliga a reconsiderar algunas de las ideas más aceptadas sobre la evolución galáctica.
El hallazgo que desafía las reglas
Las barras estelares son muy comunes en el universo actual. Más de la mitad de las galaxias espirales cercanas poseen una. Pero hasta hace poco se pensaba que surgían lentamente a medida que una galaxia madura iba consumiendo gran parte de su gas y quedaba dominada por estrellas.
Según ese modelo, el gas actuaba como un estabilizador que dificultaba la aparición de las inestabilidades gravitatorias responsables de crear las barras estelares.
La llegada del James Webb ya había empezado a cuestionar esta visión. Desde su puesta en funcionamiento, el observatorio ha detectado galaxias con brazos espirales y barras estelares mucho antes de lo previsto. Para explicar estas observaciones, algunos modelos cosmológicos sugerían que aquellas galaxias tempranas ya habían agotado gran parte de sus reservas gaseosas.
GN20 desmonta esa explicación.
Qué es la materia bariónica
Las observaciones muestran que alrededor del 75 % de toda la materia visible de la galaxia sigue estando en forma de gas. Además, el sistema está dominado por materia bariónica —la materia normal formada por protones y neutrones— y no por materia oscura en sus regiones internas. Recordemos que la materia bariónica es la materia normal que forma todo lo que podemos ver directamente en el universo: estrellas, planetas, nubes de gas, polvo cósmico e incluso los seres humanos. Está compuesta por partículas como protones y neutrones, que a su vez forman los átomos. A diferencia de la enigmática materia oscura, que no emite ni refleja luz y solo puede detectarse por sus efectos gravitatorios, la materia bariónica constituye la parte visible del cosmos
En otras palabras: la galaxia conserva enormes cantidades de combustible y aun así ha desarrollado una barra estelar perfectamente definida.
➡️ «Existe una paradoja entre lo que observamos y lo que predecían los modelos tradicionales —señalan los investigadores—. Las galaxias primitivas deberían ser cada vez más ricas en gas, y ese gas se consideraba un obstáculo para la formación de barras».
Ahora ya no.
Imágenes del James Webb y del radiotelescopio NOEMA de la galaxia GN20, observada apenas 1.500 millones de años después del big bang. Los datos revelan una barra estelar de unos 7.000 años luz perfectamente alineada con una estructura de gas y polvo, una configuración inesperada en una galaxia tan rica en gas que desafía las teorías tradicionales sobre la formación temprana de barras galácticas. Cortesía: Leindert A. Boogaard et al.
GN20, una galaxia extrema del universo temprano
GN20 no es una galaxia cualquiera. Se trata de uno de los sistemas más extremos conocidos en el universo temprano.
Su masa total supera los 500.000 millones de masas solares y produce estrellas a un ritmo vertiginoso: más de mil soles nuevos cada año. Para comparar, la Vía Láctea forma apenas una o dos estrellas anualmente.
Las imágenes obtenidas por el James Webb y por el NOEMA, el interferómetro de ondas milimétricas más potente del hemisferio norte, que está ubicado en Plateau de Bure, en los Alpes franceses, revelan que la barra estelar coincide con una estructura similar formada por polvo y gas. Los investigadores creen que la barra está actuando como una gigantesca cinta transportadora que arrastra material hacia el centro de la galaxia.
Allí se produce un intenso estallido de formación estelar y posiblemente también se está alimentando un agujero negro supermasivo.
Las observaciones muestran además regiones especialmente activas en los extremos de la barra, algo que también se observa en galaxias cercanas y que suele interpretarse como una consecuencia directa de la dinámica galáctica generada por estas estructuras.
Cómo cambia este hallazgo nuestra comprensión de la formación de galaxias
El descubrimiento tiene implicaciones que van mucho más allá de una sola galaxia.
Hasta ahora, los modelos de formación galáctica asumían que las barras estelares aparecían mediante procesos lentos que podían requerir miles de millones de años. Sin embargo, los investigadores han utilizado nuevas simulaciones informáticas para comprobar si podían reproducir lo observado en GN20.
La respuesta fue afirmativa.
Los modelos muestran que, en galaxias masivas dominadas por materia normal y con enormes reservas de gas, las barras estelares pueden surgir en apenas unos cientos de millones de años. Es decir, mucho más deprisa de lo que se pensaba.
Y hay otro detalle sorprendente: cuanto mayor es la cantidad de gas presente, más rápido parece desarrollarse la barra.
➡️ «Las simulaciones indican que las fracciones elevadas de gas no retrasan la aparición de las barras, sino que pueden acelerar su formación», explican los autores. Se trata de una conclusión radicalmente distinta de la visión clásica que ha dominado la astronomía durante décadas.
La clave podría residir en que, en estas galaxias primitivas, el gas no es solo un componente secundario, sino el principal responsable de moldear el potencial gravitatorio del sistema.
Simulaciones por ordenador de galaxias primitivas con distintas proporciones de gas (20 %, 40 % y 60 %). Los modelos muestran que las barras estelares y los brazos espirales pueden formarse rápido incluso en discos dominados por gas, apoyando la sorprendente observación realizada por el James Webb en la galaxia GN20 y sugiriendo que las primeras galaxias evolucionaron mucho más deprisa de lo que predecían las teorías clásicas. Cortesía: Leindert A. Boogaard et al.
La posible conexión con las galaxias muertas
Quizá la consecuencia más interesante del hallazgo tenga que ver con uno de los grandes enigmas cosmológicos actuales: el origen de las galaxias masivas que dejaron de formar estrellas muy poco después del big bang.
El James Webb ha descubierto recientemente galaxias gigantescas e inactivas cuando el universo tenía menos de mil millones de años. Los astrónomos aún no entienden cómo pudieron crecer tan deprisa y apagarse tan pronto.
GN20 podría representar una fase intermedia de ese proceso.
Las barras estelares son extremadamente eficientes trasladando gas hacia las regiones centrales. Allí desencadenan violentos episodios de formación estelar que consumen el combustible disponible a toda velocidad y favorecen la construcción de un núcleo compacto. Ese mismo material también puede alimentar el agujero negro central, cuya actividad termina expulsando o calentando el gas restante.
Sin materia prima para fabricar estrellas
Como resultado, la galaxia podría quedarse sin materia prima para seguir formando estrellas.
Los autores sugieren que este mecanismo podría ayudar a explicar cómo algunas galaxias gigantes dejaron de producir estrellas tan temprano en la historia cósmica.
Según sus cálculos, la barra estelar observada en GN20 podría incluso desaparecer en menos de mil millones de años al transformarse gradualmente en un bulbo central masivo.
Un cosmos temprano más complejo de lo esperado
Más allá de los detalles técnicos, el descubrimiento encaja en una tendencia cada vez más evidente desde el lanzamiento del James Webb: el universo primitivo era mucho más complejo y evolucionado de lo que se esperaba.
Lejos de ser un escenario caótico poblado únicamente por galaxias jóvenes e irregulares, los primeros miles de millones de años parecen haber albergado ya discos galácticos organizados, brazos espirales, agujeros negros gigantes y ahora también barras estelares plenamente desarrolladas.
GN20 se ha convertido en una pieza clave de ese rompecabezas.
La galaxia muestra que las estructuras que hoy consideramos características de los sistemas maduros ya existían cuando el cosmos apenas estaba saliendo de su infancia. Y lo más importante: demuestra que el gas, lejos de ser un freno para la evolución de las galaxias, pudo ser precisamente el motor que aceleró su desarrollo.
Si futuras observaciones encuentran más ejemplos similares, los astrónomos podrían verse obligados a reformular uno de los capítulos fundamentales de la historia del universo: cómo surgieron las grandes estructuras cósmicas que pueblan el universo actual.▪️(1-junio-2026)
ASTRONOMÍA Y COSMOLOGÍA
PREGUNTAS&RESPUESTAS: Barra Estelar y GN20
🌌 ¿Qué es una barra estelar?
Es una estructura alargada de estrellas que atraviesa el centro de algunas galaxias y ayuda a transportar gas hacia las regiones internas.
🌌 ¿Qué descubrió el James Webb en la galaxia GN20?
Detectó una barra estelar de aproximadamente 7.000 años luz en una galaxia extremadamente rica en gas situada en el universo temprano.
🌌 ¿Por qué es importante este hallazgo?
Porque contradice las teorías que afirmaban que las galaxias con mucho gas no podían formar barras estelares rápidamente.
🌌 ¿Qué edad tenía el universo cuando existía GN20?
Aproximadamente 1.500 millones de años después del Big Bang.
🌌 ¿Cómo afecta este descubrimiento a las teorías sobre las galaxias?
Sugiere que las galaxias primitivas pudieron evolucionar y organizarse mucho más deprisa de lo que indicaban los modelos cosmológicos tradicionales.
Fuente: Leindert A. Boogaard et al. A stellar bar hidden in an extreme gas-rich disk galaxy at z=4.055. arXiv (2026).DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2605.15273
