Nueve galaxias masivas, congeladas durante miles de millones de años, acaban de revelar un secreto de fabricación: esconden multitudes de estrellas pequeñas que nadie veía. Un equipo dirigido por el Observatorio de Leiden (Mariska Kriek), con el telescopio James Webb y el Very Large Telescope de Chile, muestra que estas galaxias pesan hasta 4 veces más de lo estimado. El enigma de las primeras galaxias «imposibles» se vuelve aún más difícil.

Nueve galaxias bajo el microscopio, un veredicto sin apelación

Publicada el 18 de agosto de 2026 en Nature Astronomy, la estudio dirigida por Chloe Cheng y supervisada por Mariska Kriek apunta a nueve galaxias «quiescentes»: gigantes que dejaron de formar estrellas hace miles de millones de años. Su luz viajó casi 6.000 millones de años y nos las muestra tal como eran 6.500 millones de años después del Big Bang (corrimiento al rojo z ≈ 0,7).

¿Por qué esta elección? Porque una galaxia apagada concentra una población estelar vieja y tranquila, ideal para contar estrellas. El programa JWST-IMFERNO recogió 31,2 horas de espectros ultra profundos con el espectrógrafo NIRSpec, completados con los archivos del sondeo LEGA-C del VLT. Resultado: por primera vez, los astrónomos pudieron estimar la proporción de estrellas pequeñas en galaxias tan lejanas.

Espectros de las nueve galaxias masivas estudiadas por el programa JWST-IMFERNO, junto a sus imágenes obtenidas por el telescopio James Webb.
Las nueve galaxias observadas por el JWST, ordenadas por corrimiento al rojo creciente. Sus espectros revelan las firmas de una población oculta de estrellas pequeñas. Crédito: Cheng et al. / Observatorio de Leiden, publicado en Nature Astronomy.

El problema de la IMF, el «contador de estrellas» de los astrónomos

Para pesar una galaxia, se suman sus estrellas. El problema: solo se ven las brillantes. Las enanas rojas, que dominan numéricamente la población estelar como la Vía Láctea, que contiene unas 200.000 millones de estrellas, son demasiado débiles para detectarse una a una, ni siquiera con Webb. Los astrónomos extrapolan su número con una receta estadística: la función inicial de masas (IMF), que describe cuántas estrellas nacen pequeñas y cuántas nacen gigantes.

El fallo es que esta receta se consideraba universal. Se aplicaba en todas partes, copiada de la Vía Láctea. El estudio de Leiden demuestra que la hipótesis falla en las gigantes del Universo joven: la receta subestima gravemente el número de estrellas pequeñas.

Cómo cazar lo invisible

El método se basa en la espectroscopia: descomponer la luz de cada galaxia en sus colores constituyentes. Las gigantes rojas y las enanas rojas no dejan las mismas huellas en el espectro, porque sus superficies tienen distinta temperatura y gravedad. Tres firmas del infrarrojo cercano hacen el trabajo: las bandas Na I (8.180 Å), el CaT (8.475 a 8.725 Å) y la banda de Wing-Ford (9.905 a 9.945 Å), esta última una huella exclusiva de las enanas rojas, identificada en el espectro de la estrella enana Wolf 359 en 1969.

Ajustando modelos de poblaciones estelares a estos espectros, los investigadores midieron un parámetro α para cada galaxia, la razón entre la masa real y la calculada con la IMF de la Vía Láctea. Resultado: α varía de 1,1 a 4,0 en la muestra, con una mediana de 1,4. Dos galaxias superan con claridad el umbral estadístico: contienen un exceso significativo de estrellas pequeñas.

Espectro combinado del VLT y del JWST de la galaxia 1134272, con las bandas de absorción Na I, CaT y Wing-Ford, sensibles a la población de enanas rojas.
El espectro de la galaxia 1134272, la más antigua y «bottom-heavy» de la muestra. Los recuadros amplían las tres firmas (Na I, CaT, banda de Wing-Ford) que delatan la presencia de enanas rojas. Crédito: Cheng et al., Nature Astronomy (arXiv:2601.20864).

La galaxia más vieja: hasta 4 veces más masiva

Una galaxia de la muestra, catalogada como 1134272, acapara la atención. Su edad estelar estimada de 5.860 millones de años implica una formación anterior a un corrimiento al rojo de 5, menos de 1.500 millones de años tras el Big Bang. Ya habría quedado quieta hacia z ≈ 4,6: una gigante ya adulta cuando el Universo todavía era un niño.

Para esta galaxia, α alcanza 4,01 con una incertidumbre de ± 0,7. Su masa, calculada hasta ahora con la IMF de la Vía Láctea, debería multiplicarse por unos 4 (± 1). Y no es una curiosidad: los autores proponen que esta galaxia es descendiente de las galaxias «imposibles» detectadas por el JWST, las que parecían demasiado masivas, maduras y tempranas. Si las descendientes comparten este perfil estelar, las ancestras también lo tenían. Sus masas reales podrían ser 4 veces superiores a las estimaciones publicadas (factor 4 ± 1).

Qué cambia para la cosmología

Cada vez que el JWST descubre una galaxia masiva muy pronto en la historia del universo, los modelos de formación galáctica sudan. Al multiplicar por 4 las masas estimadas de sus descendientes, el estudio convierte una tensión en un enigma mayor: ¿cómo pudieron formarse cantidades astronómicas de estrellas pequeñas tan rápido, en un Universo aún joven?

Hay otra pista sorprendente: las estrellas pequeñas viven muchísimo y albergan planetas con facilidad. Una población de enanas rojas más abundante de lo estimado en el Universo joven podría significar más planetas formados durante los primeros miles de millones de años. El equipo prevé empujar el método hacia galaxias cada vez más lejanas, a las puertas de las primeras generaciones de estrellas.

Comparación de las formas de la función inicial de masas: las galaxias IMFERNO (líneas finas) frente a las IMF de Kroupa y Salpeter, referencias calibradas en la Vía Láctea.
Las formas de IMF medidas en las nueve galaxias (líneas finas) comparadas con las recetas de la Vía Láctea (Kroupa, discontinua) y Salpeter (gruesa). Cuanto más empinada la pendiente a baja masa, más estrellas pequeñas contiene la galaxia. Crédito: Cheng et al., Nature Astronomy (arXiv:2601.20864).

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