"Hágase la luz" es una expresión que aparece en el tercer versículo bíblico de Génesis, sin embargo, la ciencia también tiene muchas incógnitas con esa famosa frase. Ahí es donde entra en juego el telescopio espacial James Webb cuyo principal propósito es facilitar datos a los investigadores sobre el origen del Universo y sobre su expansión.
Se calcula que el Universo comenzó a expandirse hace 13.800 millones de años. Al principio, el ambiente era más caliente y más denso que el núcleo del Sol, al menos eso es lo que se ha presupuesto por los elementos ligeros que se han observado, como deuterio, helio y litio. Durante este periodo, las estrellas no podrían haberse desarrollado porque el calor extremo las habría dispersado, por lo que, ¿cuándo podríamos decir que realmente se ‘hizo’ la luz y surgieron las primeras estrellas?
Avi Loeb, físico teórico estadounidense especializado en astrofísica y cosmología, escribió un libro en 2010 sobre el tema que se tituló '¿Cómo se formaron las primeras estrellas y galaxias?'. En su obra, se llegaba a la conclusión de que las primeras estrellas habían surgido aproximadamente cien millones de años después que el Big Bang, siguiendo el modelo cosmológico estándar.
El experto asegura que se formaron dentro de pequeñas nubes de gas que eran una millonésima parte de la masa de la Vía Láctea. Estas nubes, según Loeb, se condensaron a partir de las “inhomogeneidades” del Universo primitivo.
La velocidad finita de la luz permite que los científicos puedan observar cómo fue el Universo al principio si se mira a lo lejos. Las imágenes que han llegado a la Tierra de este origen muestran la huella de las perturbaciones de densidad iniciales de las primeras galaxias, según Loeb.
La fotografía más antigua del Universo cuenta con ligeras fluctuaciones de brillo y se calcula que enseña cómo era el espacio 400.000 años después del Big Bang. El físico teórico detalla que, entonces, el Universo se había enfriado por debajo de unos pocos miles de grados y los electrones y protones libres estaban lo bastante fríos para formar átomos de hidrógeno. La dispersión por la niebla de electrones libres provocó que el Universo fuese opaco a la luz en épocas anteriores.
Tras este evento, se tardó 100 millones de años en que se condensasen las regiones densas como resultado de su autogravedad. Esto invirtió su expansión inicial y las colapsó en las primeras galaxias enanas, difíciles de observar no solo por su lejanía, sino también porque las fuentes de luz son más débiles que las de las galaxias actuales.
Estas primeras galaxias estaban compuestas por materia oscura y contaban con hidrógeno y helio en abundancia, sin casi elementos pesados. Según Loeb, estas circunstancias provocaban que el gas no se enfriase eficazmente y se fragmentase en estrellas de diez a cientos de veces más grandes que el Sol.
Loeb y otros muchos expertos creen que las raíces de lo que entendemos hoy como física se crearon con las primeras estrellas. La posible observación de ellas gracias al James Webb podrían resultar muy útil para numerosos estudios y, por ello, el telescopio está teniendo un papel tan destacable para los científicos en la actualidad.
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