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El descubrimiento fue posible a través de observaciones combinadas de los telescopios espaciales Hubble y Spitzer de la NASA, el Observatorio Keck en Mauna Kea, Hawai, y el observatorio espacial Herschel de la Agencia Espacial Europea, en el que la NASA juega un papel muy importante.
Los astrónomos han logrado ver por primera vez las primeras etapas de la construcción galaxia masiva. La obra llamada "Sparky", es un denso núcleo galáctico ardiendo con la luz de millones de estrellas recién nacidas que se están formando a un ritmo feroz.
Una galaxia elíptica totalmente desarrollada es una recolección de gas deficiente de estrellas antiguas que, en teoría, se desarrolla desde adentro hacia afuera, con un núcleo compacto que marca sus inicios. Debido a que el núcleo de la galaxia está tan lejos, la luz de la galaxia observable desde la Tierra se creó en realidad hace 11.000 millones de años, sólo 3.000 millones de años después del Big Bang.
Aunque sólo abarca una fracción del tamaño de la Vía Láctea, el pequeño núcleo galáctico ya contiene aproximadamente el doble de estrellas que nuestra propia galaxia, todas hacinadas en una región de sólo 6.000 años luz de diámetro. La Vía Láctea tiene unos 100.000 años luz de diámetro.
"Realmente no habíamos visto un proceso de formación que pudiera crear cosas con esta densidad", dijo Erica Nelson, de la Universidad de Yale en New Haven, Connecticut, y autora principal del estudio. "Tenemos la sospecha de que este proceso de formación del núcleo es un fenómeno exclusivo de los inicios del universo, porque el universo temprano, en su conjunto, era más compacto. Hoy en día, el universo es tan difuso que no puede crear ya este tipo de objetos".
Además de determinar el tamaño de la galaxia a partir de las imágenes del Hubble, el equipo se fijó en imágenes del infrarrojo lejano de los archivos de Spitzer y Herschel. Esto les permitió ver lo rápido que el núcleo de la galaxia está creando estrellas. Sparky produjo alrededor de 300 estrellas por año, en comparación con las 10 estrellas por año producidas por nuestra Vía Láctea.
"Son ambientes muy extremos", dijo Nelson. "Es como una caldera medieval forjando estrellas. Hay mucha turbulencia, y está burbujeando. Si estubiéramos allí, el cielo de la noche sería brillante con estrellas jóvenes, y habría una gran cantidad de polvo, gas y restos de explosiones de estrellas. Realmente ver este acontecimiento es fascinante ".
Los astrónomos teorizan que este nacimiento de estrellas frenético fue provocado por un torrente de gas que fluye en el núcleo de la galaxia, mientras que se formó en el interior de un pozo gravitatorio de la materia oscura, materia cósmica invisible que actúa como el andamiaje del universo para la construcción de la galaxia.
Las observaciones indican que la galaxia estuvo produciendo con furia estrellas durante más de mil millones de años. Es probable que este frenesí, con el tiempo, se ralentice hasta detenerse, y que en los próximos 10.000 millones de años otras galaxias más pequeñas podrían fusionarse con Sparky, haciendo que se expanda y se convierta en una gigantesca y tranquila galaxia elíptica.
"Creo que nuestro descubrimiento resuelve la cuestión de si este modo de construcción de galaxias realmente ocurrió o no", dijo un miembro del equipo, Pieter van Dokkum, de la Universidad de Yale. "La pregunta ahora es, ¿con qué frecuencia ocurre esto? Sospechamos que hay otras galaxias como esta que son aún más débiles en longitudes de onda del infrarrojo cercano. Nosotros creemos que serán más brillantes en longitudes de onda más largas, y serán telescopios infrarrojos como el Telescopio Espacial James Webb de la NASA los que encuentren más de estos objetos ".
