En el universo lejano, cuando tenía solo un par de miles de millones de años, muchas galaxias parecían calderos hirviendo: el gas se condensaba tan rápido que las estrellas estallaban una tras otra, y el polvo se calentaba y brillaba intensamente en el rango submilimétrico. Estos objetos se denominan galaxias con formación estelar activa, y se cree que son los ancestros de las modernas galaxias elípticas masivas. Pero los astrónomos durante mucho tiempo no pudieron entender si todas estas galaxias son iguales o si hay diferentes caminos de crecimiento entre ellas.
El nuevo trabajo, basado en el reanálisis de las imágenes del telescopio ALMA, muestra que todo depende de la distancia a nosotros, es decir, de la edad del universo. Los investigadores tomaron mapas de una región del cielo donde ya se habían encontrado galaxias de polvo brillantes y redujeron el umbral de detección: ahora la muestra incluye objetos más débiles. La muestra se duplicó, y esto permitió ver una regularidad importante. Las galaxias con el mismo brillo observado, pero más lejanas (es decir, que existieron antes), son sistemas compactos y densos donde la formación estelar es violenta y se concentra en el centro. Y las que tienen el mismo brillo pero están más cerca de nosotros (existieron después) son discos extensos donde las estrellas nacen tranquilamente, distribuidas por toda el área.
La causa de esta división, según los autores, es la estabilidad del disco de gas. Una galaxia lejana recibe mucho gas del espacio circundante: la acreción es intensa, el disco se vuelve masivo pero inestable, y en él se forman fácilmente densos grumos que colapsan en estrellas. Esta galaxia brilla intensamente, pero su vida violenta es corta. Una galaxia cercana ya no recibe tanto gas fresco, su disco se estabiliza y la formación estelar se extiende a lo largo de miles de millones de años, volviéndose tranquila y uniforme. El límite se sitúa aproximadamente en el corrimiento al rojo z~2, cuando el universo tenía unos tres mil millones de años.
El resultado del trabajo es un límite natural entre dos tipos de galaxias. Las débiles y cercanas son las más activas de las galaxias de disco 'tranquilas', que crecen gradualmente. Y las brillantes y lejanas son compactas ráfagas de formación estelar en discos masivos e inestables, que probablemente con el tiempo se convierten en densas galaxias esferoidales pobladas principalmente por estrellas viejas.
El telescopio ALMA se encuentra en lo alto del desierto de Atacama en Chile, donde el aire es tan seco que apenas absorbe la radiación submilimétrica, por eso puede ver el polvo en galaxias lejanas.
En la novela de Isaac Asimov 'Los propios dioses' se describe cómo la materia fluye entre universos alimentando estrellas, ¿no es acaso una metáfora de la acreción de gas que hace estallar a las galaxias lejanas?