El Webb capta una misteriosa línea de emisión donde no había nada y los astrofísicos no tienen explicación

En dos observaciones separadas por 88 días, una en agosto y otra en noviembre de 2023, el telescopio espacial James Webb registró lo mismo: una única y brillante línea de emisión a 1,6 micrómetros, en un punto del cielo donde ninguna observación anterior había mostrado nada. El hallazgo lo firma un equipo encabezado por Mason Huberty, de la Universidad de Minnesota, y acaba de publicarse en The Astrophysical Journal.

El lugar es el Campo Ultraprofundo de Hubble, una pequeña porción del firmamento en la constelación austral de Fornax. A simple vista no tiene nada de especial, pero es una de las regiones mejor estudiadas del universo. El Hubble acumuló allí unas 270 horas de exposición para lograr una imagen histórica con cerca de 10.000 galaxias de distintas edades y distancias, algunas de ellas existentes cuando el cosmos apenas formaba sus primeras estrellas. Cuando el Webb entró en funcionamiento, los astrónomos volvieron a ese mismo rincón: sus instrumentos infrarrojos son cien veces más sensibles que los del Hubble a determinadas longitudes de onda.

Huberty y sus colegas hicieron algo distinto de lo habitual. En lugar de apuntar a objetos conocidos, quisieron buscar lo invisible. Usaron el espectrógrafo NIRSpec con una técnica llamada MOCSS, que consiste en abrir casi todos los microobturadores del instrumento a la vez y cerrar los que corresponden a objetos brillantes ya catalogados. Es, en esencia, tapar la luz de las galaxias conocidas para detectar lo tenue. La técnica funcionó con otras fuentes del campo: en un estudio complementario, el equipo identificó 22 fuentes con varias líneas de emisión y obtuvo por primera vez el desplazamiento al rojo espectroscópico de 18 de ellas.

La señal de 1,6 micrómetros es otra historia. Las dos observaciones se tomaron desde ángulos distintos para descartar un fallo técnico, y ambas dieron el mismo resultado. Lo desconcertante es su soledad: no hay otras líneas que la acompañen. Y en todas las observaciones previas de esa coordenada no aparecía nada. Si la señal hubiera existido en octubre de 2022, la campaña JADES del Webb la habría detectado sin duda.

Con una sola línea es muy difícil calcular la distancia, porque el corrimiento al rojo no se puede determinar. El equipo examina cuatro posibles orígenes y todos tienen problemas. Podría ser emisión Lyman-alfa de hidrógeno de una galaxia primitiva, apenas unos cientos de millones de años tras el Big Bang; pero su luz habría tenido que cruzar una espesa niebla de hidrógeno neutro y, además, habría quedado registrada en las imágenes de 2022. Podrían ser emisiones de oxígeno o hidrógeno de galaxias mucho más cercanas, pero entonces el espectro mostraría otros elementos pesados, y no hay ninguno. Una supernova tampoco encaja, porque dejaría múltiples firmas. Y un núcleo galáctico activo, alimentado por un agujero negro supermasivo, o uno vecino que iluminara una nube de gas aparte, seguiría sin explicar la ausencia de líneas secundarias.

La única vía que resolvería el enigma es que la fuente sea transitoria, es decir, que se encendiera después de las observaciones anteriores. Pero los escenarios revisados, una supernova y un evento de disrupción por marea, en el que un agujero negro despedaza una estrella, tampoco encajan del todo. Lo más probable, según el planteamiento, es una señal transitoria de naturaleza desconocida surgida entre 2022 y 2023.

Los autores escriben que, sea cual sea su naturaleza, el objeto es muy inusual y permite explorar condiciones físicas extremas. Subrayan que hacen falta observaciones de seguimiento para confirmar el desplazamiento al rojo y establecer el origen físico de la emisión. Hasta que un análisis espectroscópico más profundo revele otras líneas, no se sabrá si el Webb encontró una galaxia excepcional, un agujero negro activo o el rastro de un suceso fugaz.