La Galaxia del Calamar al desnudo: lo que revela el James Webb

  • La Galaxia del Calamar (M77/NGC 1068) es una galaxia espiral cercana con un núcleo extremadamente activo y oculto tras densas nubes de polvo.
  • El telescopio espacial James Webb, gracias a sus instrumentos infrarrojos MIRI y NIRCam, ha atravesado ese polvo y ha revelado una barra central, un anillo de formación estelar y estructuras antes invisibles.
  • En su centro se concentra una masa de millones de soles, probablemente uno o dos agujeros negros supermasivos, rodeados por una región de formación estelar muy intensa y un "faro" luminoso descomunal.
  • La galaxia emite neutrinos de alta energía y muestra comportamientos que desafían los modelos actuales sobre núcleos activos y procesos extremos de aceleración de partículas.

Galaxia del Calamar

La llamada Galaxia del Calamar, conocida en los catálogos como M77 o NGC 1068, se ha convertido en uno de los laboratorios cósmicos favoritos para entender cómo funcionan los núcleos galácticos más extremos. Su relativa cercanía y la forma casi frontal con la que la vemos desde la Tierra permiten observarla con un nivel de detalle que, hasta hace poco, era impensable.

El problema era que su región central estaba oculta tras una cortina de polvo y gas tan espesa que los telescopios ópticos apenas podían rascar la superficie. Con la llegada del telescopio espacial James Webb (JWST) y sus instrumentos infrarrojos, esa barrera se ha vuelto mucho más transparente, dejando al descubierto una arquitectura interna compleja y un núcleo extraordinariamente energético que está poniendo en jaque a parte de la teoría actual.

Una galaxia espiral muy activa a pocos millones de años luz

Estructura de la Galaxia del Calamar

M77 es una galaxia espiral barrada situada en la constelación de Cetus, a una distancia de entre 35 y unos 45 millones de años luz, según las estimaciones habituales en la literatura científica. Se trata de una galaxia relativamente cercana en términos cosmológicos y una de las más brillantes de su clase, lo que la convierte en un objetivo preferente para observatorios como el Hubble, el Very Large Telescope europeo o, ahora, el James Webb.

Su cara frontal está prácticamente orientada hacia nosotros, de modo que la espiral se observa “de frente” y no de canto. Esto facilita ver las grandes franjas oscuras de polvo que atraviesan el disco y los puntos de luz en los que nacen nuevas estrellas, como si fueran faros incrustados en la estructura. Esa combinación de brillo, proximidad y alineación geométrica hace que la Galaxia del Calamar sea una pieza clave para estudiar cómo se alimentan y evolucionan los núcleos galácticos activos.

Históricamente, esta galaxia se descubrió a finales del siglo XVIII y se llegó a catalogar inicialmente como una nebulosa, porque los telescopios de la época no podían resolver su verdadera naturaleza espiral. Con el paso de los siglos, y gracias a los avances en óptica y en detección en otras longitudes de onda, se confirmó que M77 alberga un núcleo extremadamente activo, asociado a un agujero negro supermasivo rodeado de gas caliente, polvo y estrellas jóvenes.

El núcleo de la Galaxia del Calamar destaca porque combina dos factores poco habituales en un mismo objeto: está lo bastante cerca como para practicarle una “radiografía” cósmica con gran precisión y, al mismo tiempo, es uno de los núcleos más turbulentos y energéticos que se conocen en su entorno local. De ahí que muchos equipos europeos e internacionales lo utilicen como referencia para contrastar teorías sobre galaxias activas.

El telescopio James Webb rompe la cortina de polvo

Observaciones infrarrojas de la Galaxia del Calamar

El gran salto en nuestro conocimiento reciente de M77 llega con el Telescopio Espacial James Webb, operado de forma conjunta por la ESA, la NASA y la Agencia Espacial Canadiense. Sus instrumentos infrarrojos, en especial MIRI (Medium Infrared Instrument) y NIRCam, han permitido literalmente mirar a través de las nubes de polvo que hasta ahora enmascaraban el centro de la galaxia.

El instrumento MIRI ha sido clave. Mientras que la luz visible rebota o queda bloqueada en los granos de polvo, el infrarrojo medio atraviesa esas capas y revela estructuras que ningún otro telescopio espacial u observatorio terrestre había podido captar con tanta nitidez. La imagen obtenida del núcleo de la Galaxia del Calamar muestra un centro deslumbrante, rodeado por un entramado complicado de gas, polvo y regiones de formación estelar.

Desde el punto de vista visual, la fotografía que ha difundido la Agencia Espacial Europea es especialmente llamativa: el núcleo aparece como un punto intensamente luminoso, atravesado por una barra estelar y rodeado por un anillo de actividad frenética. Destacan varias líneas anaranjadas que parecen irradiar desde el centro, pero no forman parte de la propia galaxia; se trata de picos de difracción, un efecto óptico generado por la estructura del propio telescopio, muy habitual en las imágenes del Webb.

La ESA seleccionó una de estas imágenes como fotografía del mes a comienzos de mayo de 2026, subrayando su valor tanto estético como científico. Para la comunidad astronómica europea, se ha convertido en un ejemplo de hasta dónde puede llegar la observación infrarroja a la hora de desentrañar regiones que, en el óptico, permanecen totalmente difuminadas.

La comparación entre las imágenes del Hubble, obtenidas en 2013, y las del Webb ilustra bien el salto cualitativo: donde antes se veía sobre todo el patrón global de la espiral, ahora emergen detalles finos en el núcleo, filamentos de polvo, cúmulos estelares en formación y estructuras internas que cambian la forma de interpretar el “motor” central de la galaxia.

La arquitectura oculta: barra central y anillo de estallido estelar

Núcleo de la Galaxia del Calamar

Uno de los resultados más relevantes de las nuevas observaciones es la identificación clara de una barra central rectilínea que atraviesa el núcleo de M77. Esta barra, compuesta por estrellas, gas y polvo, estaba prácticamente oculta en las observaciones ópticas por culpa del polvo frío, que en las imágenes infrarrojas adopta tonos azulados o más apagados.

Además de la barra, el Webb ha dejado ver un anillo de formación estelar intensa que rodea el centro de la galaxia. Este anillo, de unos miles de años luz de diámetro, se conoce como anillo de estallido estelar porque en él se están formando estrellas a un ritmo muy superior al que se observa en regiones más externas de la galaxia o incluso en la propia Vía Láctea.

En ese anillo se distinguen múltiples manchas rojizas y brillantes. Cada una de ellas delata una bolsa de gas que se ha vuelto tan densa que colapsa bajo su propio peso, encendiendo el proceso que da lugar a nuevas estrellas. Este patrón refuerza la idea de que la gravedad de la galaxia canaliza y apila gas hacia la región central, provocando una auténtica “fábrica” de estrellas en torno al núcleo activo.

La combinación barra + anillo estelar interior parece jugar un papel clave en cómo se alimenta el objeto central masivo. La barra canaliza gas hacia el interior, mientras que el anillo actúa como una especie de zona de almacenamiento y transformación, donde parte del material se transforma en estrellas y parte continúa su camino hacia el pozo gravitatorio del núcleo. Esta dinámica compleja está en el punto de mira de numerosos estudios que utilizan datos del Webb junto con observaciones desde radio hasta rayos X.

Lo más llamativo es que todas estas estructuras llevaban ahí “toda la vida” de la galaxia, pero el polvo frío las hacía invisibles en las longitudes de onda ópticas. Ningún instrumento anterior había logrado atravesar con tanto detalle esa cortina, de modo que la Galaxia del Calamar se ha redescubierto prácticamente desde cero gracias al infrarrojo.

Un corazón descomunal: agujero negro, faro de luz y masa extrema

En el mismo centro de M77 se esconde una concentración de masa asombrosa. Las observaciones indican que en esa región hay un objeto con una masa de varios millones de veces la del Sol. En algunos trabajos se menciona un valor aproximado de ocho millones de masas solares para el agujero negro, mientras que otros análisis hablan de una masa central del orden de 13 millones de soles cuando se tiene en cuenta todo el entorno inmediato.

La interpretación dominante es que este corazón galáctico está formado por uno o posiblemente dos agujeros negros supermasivos en órbita mutua, aunque la geometría exacta todavía no está del todo clara. La posibilidad de un sistema binario de agujeros negros en el centro de una galaxia activa añade un nivel adicional de complejidad a los modelos que tratan de explicar qué está ocurriendo allí dentro.

En torno a este objeto central, las nuevas imágenes del James Webb han revelado lo que los investigadores describen como una especie de “faro de luz” extremadamente compacto y brillante. La potencia lumínica de esta región se ha comparado con la emisión combinada de varios millones de soles concentrados en un espacio muy reducido. Esa luminosidad procede de la violenta interacción entre el gas que cae hacia el agujero negro y el propio campo gravitatorio extremo.

En vez de tratarse de un núcleo apagado o poco activo, como se llegó a proponer en algún momento, los datos apuntan a un entorno hiperactivo, en el que el material se aglomera, se calienta y emite radiación en prácticamente todo el espectro. El James Webb ha tenido incluso que ajustar sus modos de observación para evitar la saturación de sus detectores ante la intensidad de este foco central.

Algunas de las declaraciones de los equipos científicos implicados subrayan que encontrar una concentración de luz tan potente en un volumen tan acotado obliga a replantear parte de las teorías sobre el nacimiento de cúmulos estelares y sobre el equilibrio entre formación de estrellas y alimentación del agujero negro en los núcleos activos.

Neutrinos, rayos gamma y un comportamiento que rompe los esquemas

Más allá de lo que muestran las imágenes, la Galaxia del Calamar destaca por lo que emite (y por lo que apenas emite) en otras bandas del espectro. Para un objeto con un núcleo tan masivo y en plena fase de acreción, lo esperable sería una fuerte emisión en rayos gamma, típica de los procesos más extremos en torno a agujeros negros supermasivos. Sin embargo, los datos disponibles señalan que M77 apenas produce la cantidad de rayos gamma que cabría anticipar.

En cambio, esta galaxia se ha vinculado a una emisión anómala de neutrinos de alta energía, las llamadas partículas fantasma. Estas partículas apenas interactúan con la materia, atraviesan planetas y estrellas como si no estuvieran ahí, y solo pueden rastrearse con detectores específicos. En 2022, se consiguió asociar un neutrino muy energético directamente con el núcleo de la Galaxia del Calamar, confirmando que allí se dan procesos de aceleración de partículas realmente extremos.

Ese núcleo devorador engulle material de forma continuada, en cantidades comparables a una fracción de la masa del Sol cada año. Toda esa materia, al caer hacia el centro, gira a velocidades de vértigo y se comprime por la fricción, generando cantidades enormes de energía. El hecho de que parte de esa energía se manifieste en forma de neutrinos, y no tanto en rayos gamma como indican los modelos clásicos, plantea un rompecabezas teórico que todavía no se ha resuelto.

Para la comunidad científica, M77 se ha convertido en una especie de banco de pruebas para contrastar las predicciones de los modelos de núcleos activos con observaciones reales. El James Webb ya había entregado datos que descolocaban a los teóricos en otros contextos, como la posible identificación de supernovas muy tempranas en la historia del universo; ahora, la Galaxia del Calamar amplía esa lista de “casos difíciles” más cerca de nuestro entorno cósmico.

Los próximos años se dedicarán a combinar la información del Webb con observaciones espectroscópicas desde tierra y con otros observatorios espaciales, para perfilar mejor qué mecanismos físicos pueden explicar este curioso desequilibrio entre neutrinos y rayos gamma y cómo encaja la Galaxia del Calamar en el conjunto general de las galaxias activas conocidas.

Un laboratorio ideal para Europa y el resto del mundo

Para los equipos europeos, la Galaxia del Calamar es algo así como un campo de pruebas a escala intergaláctica. La Agencia Espacial Europea ha puesto especial énfasis en explotar los datos del James Webb sobre M77, no solo por su espectacularidad visual, sino porque permite afinar modelos que luego se aplican a galaxias mucho más lejanas, donde los detalles son imposibles de ver con tanta claridad.

La combinación de proximidad, brillo y actividad la convierte en un blanco ideal para programas de observación prolongados. Desde Europa, numerosos grupos de investigación utilizan los datos abiertos del Webb, complementados con medidas de radiotelescopios y espectrógrafos ópticos, para estudiar cómo fluye el gas desde las regiones exteriores de la galaxia hacia el núcleo y cómo ese flujo alimenta tanto la formación estelar como el crecimiento del agujero negro.

Además, las imágenes de M77 son una herramienta muy valiosa para la divulgación científica. Cualquier persona puede descargar las capturas en alta resolución desde las páginas oficiales dedicadas al James Webb, incluidas las de la ESA, y comprobar la diferencia entre lo que veíamos hace una década y lo que vemos ahora en el infrarrojo. Esta cercanía visual ayuda a transmitir la magnitud del salto tecnológico que ha supuesto el nuevo telescopio.

En el plano más teórico, M77 está sirviendo para refinar conceptos como la estructura de los discos de acreción, el papel de las barras en el transporte de gas hacia el centro o la relación entre estallidos de formación estelar y episodios de actividad intensa del agujero negro. Cada nueva campaña de observación aporta piezas a un rompecabezas que todavía dista de estar completo.

En conjunto, la Galaxia del Calamar se ha consolidado como uno de los objetos imprescindibles en la agenda del James Webb y de muchos otros observatorios, y todo apunta a que seguirá protagonizando titulares científicos durante bastante tiempo. Lo que empezó como una “nebulosa” vista con instrumentos rudimentarios se ha convertido, gracias al infrarrojo, en una imagen detallada de un corazón galáctico en plena ebullición, donde se cruzan agujeros negros, estrellas recién nacidas y partículas casi imposibles de atrapar.