Una nube solitaria y sin estrellas situada a 12 millones de años luz podría ser una «galaxia oscura»
Los astrónomos han descubierto una gigantesca nube de hidrógeno que parece mantenerse unida gracias a una enorme cantidad de materia invisible. El hallazgo apunta a una galaxia que nunca llegó a formar estrellas y ofrecer nuevas pistas sobre uno de los grandes misterios del universo: la materia oscura.
Por Enrique Coperías, periodista científico
Recreación artística, no simulación física: la nube se detecta por radio y su posible rotación es muy débil. La apariencia y la velocidad de giro visual no son observaciones reales.
En una región aparentemente vacía del universo, donde los telescopios ópticos no distinguen ninguna galaxia, existe una gigantesca nube de gas que plantea un enigma. Tiene miles de años luz de extensión, no muestra estrellas y parece estar completamente sola. Sin embargo, algo invisible ejerce suficiente gravedad para impedir que el gas se disperse por el espacio.
Los astrónomos sospechan que se han topado con una posible galaxia oscura: una estructura formada principalmente por materia oscura y gas que nunca habría conseguido fabricar estrellas..
El hallazgo, realizado con el gigantesco radiotelescopio chino FAST y descrito en un estudio que acaba de ver la luz en el repositorio de trabajos científicos arXiv, podría ofrecer una oportunidad excepcional para ahondar en una de las preguntas fundamentales de la cosmología moderna: ¿pueden existir galaxias que nunca hayan brillado?
El objeto ha recibido el poco poético nombre de J1351+0039, una denominación derivada de sus coordenadas celestes. Se encuentra a una distancia estimada de 3,7 megapársecs, equivalentes a unos 12 millones de años luz. Es una distancia relativamente pequeña en términos cosmológicos, pero suficiente para situarlo mucho más allá de nuestra vecindad galáctica inmediata.
Lo extraordinario de esta misteriosa nube gaseosa es que, pese a encontrarse relativamente cerca, nadie había identificado allí una galaxia convencional. Su presencia ha sido revelada por algo mucho más discreto que la luz de las estrellas: las ondas de radio emitidas por el hidrógeno.
El equipo internacional que ha estudiado el objeto está encabezado por Jin-Long Xu, de los Observatorios Astronómicos Nacionales de la Academia China de Ciencias, y cuenta entre sus investigadores principales con Alejandro Benítez-Llambay, de la Universidad de Milán-Bicocca, en Italia.
«No todos los halos de materia oscura tienen por qué albergar una galaxia luminosa», recuerdan los autores en su artículo, una idea que constituye el punto de partida de la investigación.
Qué es una galaxia oscura y por qué podría no tener estrellas
Para comprender la importancia de J1351+0039 hay que abandonar una idea que parece evidente: que todas las galaxias están hechas de estrellas.
La materia ordinaria, aquella de la que están hechos las estrellas, los planetas y nuestros propios cuerpos, constituye solo una pequeña parte de la materia del universo. La mayor ración corresponde a una sustancia invisible cuya naturaleza continúa siendo desconocida. Los científicos la denominan materia oscura porque no emite, absorbe ni refleja luz de una forma que permita observarla directamente. Su presencia se deduce, fundamentalmente, de sus efectos gravitatorios.
Según el modelo cosmológico más aceptado, conocido como Lambda-CDM, las galaxias nacen dentro de grandes concentraciones de materia oscura llamadas halos. Estas estructuras actúan como pozos gravitatorios: atraen gas, favorecen su acumulación y, cuando se dan las condiciones adecuadas, permiten que se enfríe y se condense hasta formar estrellas.
Pero hay un detalle decisivo. No todos los halos de materia oscura tienen masa suficiente para convertir el gas que contienen en estrellas.
Simulación de la época de la reionización del universo primitivo. Las regiones azules representan gas ionizado por la radiación ultravioleta de las primeras galaxias, mientras que las zonas oscuras contienen hidrógeno neutro. Este proceso pudo impedir la formación de estrellas en pequeñas estructuras como J1351+0039. Imagen: ESO.
Cómo la reionización pudo impedir el nacimiento de galaxias
En los halos pequeños, la gravedad puede ser demasiado débil como para contrarrestar el calentamiento del gas provocado por la radiación ultravioleta que llena el universo. Una parte importante de esa radiación está relacionada con la llamada época de la reionización, cuando las primeras generaciones de estrellas y galaxias transformaron profundamente el gas intergaláctico.
A partir de entonces, muchos halos de poca masa pudieron quedar atrapados en una situación peculiar: poseían suficiente gravedad para retener parte del gas, pero no para conseguir que este se enfriara y concentrara hasta desencadenar el nacimiento de estrellas.
El resultado teórico es fascinante. Estructuras con materia oscura y gas, pero sin población estelar: galaxias que, en cierto sentido, nunca llegaron a encenderse.
Los astrofísicos las conocen como RELHIC, siglas inglesas de Reionization-Limited H I Clouds, que pueden traducirse como nubes de hidrógeno neutro limitadas por la reionización.
Su existencia está respaldada por modelos teóricos y simulaciones cosmológicas. El problema es encontrarlas.
Si una galaxia no tiene estrellas, ¿cómo podemos saber que está ahí?
Y aquí entra en escena el hidrógeno, en concreto, el neutro.
FAST: el radiotelescopio que ha detectado lo que no puede verse
El hidrógeno neutro posee una propiedad extraordinariamente útil para la astronomía: emite una señal de radio característica cuya longitud de onda es de aproximadamente 21 centímetros. Es por ello por lo que se la conoce como línea de 21 centímetros.
Esta emisión permite detectar enormes reservas de gas incluso cuando no existe una sola estrella visible en ellas. Es, por así decirlo, una forma de escuchar aquello que el universo no muestra mediante la luz convencional.
Para buscar estas señales, los investigadores recurrieron al Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope (FAST), el radiotelescopio de 500 metros de apertura situado en China y uno de los instrumentos más sensibles del mundo para estudiar el hidrógeno.
La nube apareció inicialmente en los datos del programa FASHI, un gran estudio del cielo mediante la línea de 21 centímetros. Posteriormente, durante julio y agosto de 2026, los astrónomos realizaron tres nuevas observaciones con FAST para mejorar las mediciones y comprobar que la señal era auténtica.
La precaución era importante: las observaciones de radio pueden verse afectadas por interferencias procedentes de dispositivos y transmisiones terrestres. Sin embargo, las as detecciones repetidas permitieron confirmar que la señal procedía de una fuente astronómica real y determinar su posición.
Al analizar su distribución, los investigadores encontraron una nube compacta, aproximadamente circular y con una estructura bien definida.
En una de las imágenes del estudio, las observaciones de radio dibujan una serie de contornos azules concéntricos sobre una fotografía del cielo obtenida con el proyecto DESI. Las líneas recuerdan a las curvas de nivel de un mapa topográfico, pero aquí representan la distribución del hidrógeno.
Lo llamativo es lo que aparece debajo: ninguna galaxia visible coincide con la nube detectada por radio.
Los astrónomos buscaron posibles objetos asociados en grandes bases de datos extragalácticas y examinaron imágenes profundas del cielo. Tampoco encontraron una población estelar extendida que pudiera relacionarse claramente con la señal.
Habían detectado gas, pero no las estrellas que normalmente acompañan a una galaxia. Allí había algo. Pero no brillaba.
Una nube de 19.000 años luz sostenida por una gravedad invisible
Las mediciones muestran que J1351+0039 contiene una masa de hidrógeno neutro equivalente a unas 480.000 veces la masa del Sol.
Si se incorpora el helio, la cantidad total de gas asciende aproximadamente a 640.000 masas solares.
Aunque parezca una cifra gigantesca, resulta sorprendentemente pequeña para el espacio que ocupa.
El radio efectivo de la nube es de unos 2,9 kilopársecs, aproximadamente 9.500 años luz. Su diámetro efectivo alcanza, por tanto, alrededor de 19.000 años luz. Sin embargo, la densidad media del gas es extremadamente baja: apenas unas 0,024 masas solares por pársec cuadrado.
Esta combinación de enorme extensión y escasez de materia visible plantea un problema gravitatorio. Si el objeto contuviera únicamente el gas detectado, su propia gravedad difícilmente podría mantenerlo unido. La clave está en el movimiento del hidrógeno.
El movimiento del gas revela la posible presencia de materia oscura
Los investigadores han encontrado que J1351+0039 muestra un gradiente de velocidad muy pequeño, compatible con una rotación débil.
La velocidad de giro estimada es de unos 4,2 kilómetros por segundo, mientras que la dispersión de velocidades del gas alcanza aproximadamente los 11,6 kilómetros por segundo.
Esto indica que la nube no se comporta como un disco galáctico convencional, cuya rotación puede contribuir decisivamente a sostener su estructura. En este caso, los movimientos internos del gas y la presión asociada a ellos parecen desempeñar un papel predominante.
Pero existe una dificultad.
Una nube tan extensa, caliente y poco densa no podría conservar fácilmente su estructura si dependiera de manera exclusiva de la gravedad de su propio gas. Según los cálculos del equipo, en ausencia de un confinamiento gravitatorio adicional podría dispersarse en unos 240 millones de años.
Para que permanezca estable, necesita una atracción gravitatoria mucho mayor de la que puede proporcionar la materia ordinaria detectada.
Los investigadores estiman que la masa necesaria para explicar la dinámica del objeto asciende a unos 130 millones de masas solares dentro de un radio de 2,9 kilopársecs.
La comparación es extraordinaria: esa masa dinámica es unas doscientas veces mayor que la masa del gas ordinario estimada.
La interpretación más plausible es que J1351+0039 se encuentra dentro de un halo de materia oscura que aporta casi toda la gravedad necesaria para mantenerla unida.
Esta conclusión no constituye una detección directa de materia oscura. Se basa en inferir la masa gravitatoria a partir del tamaño y de los movimientos del gas, suponiendo que la nube se encuentra aproximadamente en equilibrio.
No obstante, el resultado coincide con lo esperado para un pequeño halo de materia oscura que nunca hubiera conseguido formar una galaxia luminosa.
Por qué esta posible galaxia oscura nunca habría formado estrellas
La temperatura del gas ofrece a los astrónomos otra pista importante.
A partir de la dispersión de velocidades del hidrógeno, los astrónomos estiman una temperatura característica próxima a los 11.000 kelvin, equivalente a unos 10.700 ºC.Es un valor compatible con hidrógeno neutro cálido, cuya temperatura puede mantenerse elevada por la radiación ultravioleta presente en el universo.
Para que nazcan estrellas, el gas necesita enfriarse y concentrarse en regiones suficientemente densas. Cuando esas condiciones no se alcanzan, la formación estelar puede quedar bloqueada.
Según la interpretación de los autores de lestudio, el gas de J1351+0039 podría encontrarse en equilibrio térmico con el fondo ultravioleta cósmico y no haberse enfriado nunca lo suficiente para formar estrellas.
La hipótesis permite imaginar una historia galáctica muy distinta de la habitual.
Mientras otros halos de materia oscura acumulaban gas y comenzaban a fabricar estrellas, este habría quedado detenido en una etapa anterior. No sería una galaxia cuyas estrellas se apagaron, sino una galaxia que quizá nunca llegó a encenderse.
Los investigadores señalan también una pequeña particularidad: la nube presenta una rotación débil, aunque los modelos más sencillos de RELHIC predicen sistemas dominados por la presión y con escaso movimiento rotatorio. Una posible explicación es que el objeto haya adquirido poco a poco cierta cantidad de momento angular sin modificar sustancialmente su estructura.
El equipo considera que esta rotación no invalida la hipótesis, porque su contribución al equilibrio del gas parece mucho menor que la de la presión interna.
Hay, además, una limitación instrumental: la resolución espacial de FAST puede suavizar tanto la forma aparente de la nube como algunos detalles de sus movimientos. Por eso, sus características son compatibles con una galaxia oscura, pero todavía no permiten confirmar definitivamente esa interpretación.
Cloud-9, una posible galaxia oscura situada a 14 millones de años luz de la Tierra. La región magenta muestra el gas detectado por el radiotelescopio VLA, mientras que el círculo discontinuo señala la zona donde el Hubble buscó estrellas sin encontrarlas. Es uno de los principales precedentes del hallazgo de J1351+0039. Cortesía: NASA, ESA, G. Anand y A. Benítez-Llambay.
El detalle que hace especial a J1351+0039: está prácticamente sola
No es la primera vez que los astrónomos encuentran una nube de gas que podría corresponder a una galaxia oscura. Uno de los precedentes más interesantes es Cloud-9, descubierta en las proximidades de la galaxia espiral M94.
También se han identificado otros dos candidatos cerca de M51, la conocida galaxia del Remolino.
Sin embargo, estos hallazgos presentan una dificultad: se encuentran en el entorno de grandes galaxias, cuya gravedad puede alterar o arrancar gas de otros objetos.
Una nube aparentemente aislada podría ser, en realidad, el resultado de una antigua interacción gravitatoria.
Las fuerzas de marea que actúan entre galaxias pueden producir corrientes y acumulaciones de gas sin que estas correspondan necesariamente a halos independientes de materia oscura. Esta es una de las razones por las que resulta tan complicado identificar galaxias oscuras auténticas.
En J1351+0039, la situación parece diferente. Los investigadores no han encontrado grandes galaxias cercanas, dentro de una separación proyectada aproximada de 100 kilopársecs —unos 326.000 años luz—, que presenten velocidades compatibles con una asociación próxima.
Tampoco observan los rasgos más característicos de una interacción gravitatoria, como colas, puentes de gas o deformaciones evidentes.
Su velocidad radial, de unos 429 kilómetros por segundo respecto al sistema de referencia utilizado, y su posición alejada del plano de la Vía Láctea también ayudan a descartar que se trate de una nube de alta velocidad perteneciente a nuestra propia galaxia.
Todo ello convierte su aislamiento en una de las evidencias más importantes del estudio.
Los autores consideran que J1351+0039 es «el candidato aislado a RELHIC más limpio y convincente identificado hasta la fecha», según exponen en sus conclusiones. Y esa soledad tiene un valor científico especial.
Si realmente constituye un halo independiente, los astrónomos podrían estudiar el comportamiento del gas y la materia oscura sin las grandes perturbaciones gravitatorias que complican el análisis de otros candidatos.
Sería un laboratorio natural para investigar cómo se organizan las estructuras galácticas más pequeñas y qué determina que algunas produzcan estrellas mientras otras permanecen oscuras.
¿Es una galaxia verdaderamente oscura o una galaxia enana ultradébil?
Esta es la pregunta que todavía no tiene respuesta definitiva.
Los investigadores han demostrado que existe una nube aislada de hidrógeno y han obtenido indicios de que su dinámica requiere una importante cantidad de materia invisible.
Lo que no han conseguido demostrar es que carezca por completo de estrellas. La ausencia de luz detectable no equivale necesariamente a la ausencia absoluta de una población estelar.
Para comprobarlo, el equipo examinó imágenes profundas del DESI Legacy Survey en distintas bandas ópticas. No encontró ninguna emisión estelar extendida asociada a la nube hasta un límite de brillo superficial de 28,1 magnitudes por segundo de arco cuadrado en la banda g.
A partir de la sensibilidad de estas observaciones y de determinadas hipótesis sobre el tamaño de una posible población estelar, los astrónomos estiman un límite de masa estelar de aproximadamente 150.000 masas solares. Pero incluso una población de estrellas relativamente pequeña podría permanecer oculta.
La comparación con Leo T y las estrellas que podrían pasar inadvertidas
El estudio utiliza como referencia a Leo T, una galaxia enana extremadamente tenue que contiene una cantidad de hidrógeno comparable a la de J1351+0039.
Leo T alberga estrellas con una masa conjunta estimada de unas 200.000 masas solares.
Si una población estelar semejante estuviera situada a la distancia de J1351+0039, su brillo superficial podría ser demasiado débil para resultar detectable en las imágenes utilizadas. En consecuencia, existen dos posibilidades principales:
✅ La primera es que J1351+0039 sea una galaxia oscura auténtica, formada por un halo de materia oscura y gas que nunca ha producido estrellas.
✅ La segunda es que se trate de una galaxia enana ultradébil, con una pequeña población estelar que todavía no ha podido observarse.
La distinción es fundamental, porque ambas posibilidades describen historias diferentes de formación galáctica.
El Hubble y el James Webb podrían resolver el misterio
Para determinar la verdadera naturaleza de J1351+0039 harán falta observaciones ópticas e infrarrojas mucho más profundas.
Los investigadores proponen utilizar instrumentos espaciales de gran sensibilidad, como el telescopio espacial Hubble o el James Webb, capaces de investigar poblaciones estelares demasiado débiles para los datos actuales.
El objetivo sería buscar estrellas individuales asociadas a la nube. Su detección demostraría que el objeto sí ha experimentado formación estelar, aunque de manera muy limitada. Si no aparecieran estrellas incluso con observaciones más profundas, aumentaría considerablemente la solidez de la hipótesis de una galaxia oscura, aunque la ausencia absoluta de estrellas seguiría siendo difícil de demostrar.
Por ahora, J1351+0039 es una candidata prometedora, no una galaxia oscura confirmada.
El estudio, difundido como manuscrito científico en septiembre de 2026, presenta evidencias observacionales e interpretaciones teóricas que todavía deberán ponerse a prueba mediante nuevas investigaciones.
Por qué el descubrimiento podría cambiar nuestra comprensión de las galaxias
El interés de J1351+0039 va mucho más allá de añadir un nuevo objeto a los catálogos astronómicos. Las galaxias oscuras constituyen una predicción relevante del modelo cosmológico que describe cómo se agrupa la materia en el universo.
Las simulaciones de la formación de estructuras predicen la existencia de numerosos halos pequeños de materia oscura. Sin embargo, no todos tienen por qué albergar galaxias visibles.
Durante años, esa diferencia entre las estructuras oscuras previstas y las galaxias observadas ha alimentado importantes debates sobre la formación galáctica.
Encontrar objetos que contienen gas, pero que prácticamente no han formado estrellas, ayudaría a comprobar qué ocurre en los halos de menor masa.
También permitiría investigar con mayor precisión los efectos de la reionización y determinar en qué condiciones la radiación ultravioleta puede impedir que nazcan nuevas galaxias luminosas.
J1351+0039 ofrece una oportunidad especialmente interesante porque parece encontrarse lejos de las perturbaciones producidas por grandes galaxias.
Si se confirma su naturaleza, los astrónomos dispondrían de un ejemplo de cómo la materia oscura puede reunir y mantener gas durante enormes periodos de tiempo sin desencadenar la formación de estrellas.
Durante siglos, nuestra imagen del universo se ha construido a partir de aquello que emite luz. Las estrellas revelan las galaxias y las galaxias dibujan la arquitectura visible del cosmos.
Pero la materia oscura sugiere que gran parte de esa arquitectura permanece oculta.
J1351+0039 podría ser una de sus manifestaciones más extraordinarias: una galaxia que tiene gas, gravedad y estructura, pero que quizá nunca ha tenido una sola estrella que anuncie su existencia.
Un lugar donde el universo habría reunido los ingredientes de una galaxia, pero nunca habría llegado a encender la luz.▪️(18-octubre-2026)
🌌 Galaxias oscuras: cinco preguntas para entender el descubrimiento
¿Puede existir una galaxia sin una sola estrella? ¿Cómo se detecta algo que no emite luz visible? Estas son las claves para comprender qué hace tan extraordinaria a la misteriosa nube J1351+0039 y por qué su descubrimiento podría ayudarnos a conocer mejor la materia oscura.
¿Qué es una galaxia oscura?
Una galaxia oscura es una estructura gravitatoria dominada por materia oscura que contiene gas, pero carece de estrellas detectables. Algunos modelos predicen que ciertos halos de poca masa pueden conservar hidrógeno sin formar estrellas debido al calentamiento provocado por la radiación ultravioleta cósmica.
¿Dónde se encuentra la posible galaxia oscura J1351+0039?
J1351+0039 está situada a una distancia estimada de 3,7 megapársecs, aproximadamente 12 millones de años luz de la Tierra. Los investigadores consideran que se encuentra aislada de grandes galaxias cercanas, una característica que la convierte en una candidata especialmente interesante.
¿Cómo se puede detectar una galaxia que no tiene estrellas?
Los radiotelescopios pueden identificar la emisión de radio de 21 centímetros producida por el hidrógeno neutro. Esta señal permite localizar nubes de gas aunque no tengan una población estelar visible. El gigantesco radiotelescopio chino FAST ha permitido detectar y estudiar J1351+0039 mediante este procedimiento.
¿Se ha confirmado que J1351+0039 no tiene estrellas?
No, todavía no se ha confirmado. Las observaciones ópticas disponibles no muestran ninguna población estelar asociada, pero podrían existir estrellas demasiado débiles para ser detectadas. Nuevas observaciones con telescopios espaciales como el Hubble o el James Webb podrían ayudar a resolver esta incertidumbre.
¿Por qué es importante descubrir galaxias oscuras?
Porque permitiría comprobar predicciones sobre la formación de galaxias, investigar el comportamiento de la materia oscura y entender por qué algunos halos gravitatorios consiguen fabricar estrellas mientras otros permanecen oscuros. Su estudio también puede aportar nuevas pistas sobre los efectos de la reionización del universo primitivo.
Fuente: Jin Long Xu et al. Discovery of an isolated RELHIC Candidate: J1351+0039. arXiv (2026). DOI:
https://doi.org/10.48550/arXiv.2609.29852
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