Se ha revelado que los astrónomos han descubierto la galaxia más antigua y lejana vista hasta la fecha. Desde que el Telescopio Espacial James Webb comenzó a operar hace dos años, los astrónomos lo han utilizado para retroceder millones de años en el pasado, hacia el momento que llaman el amanecer cósmico, cuando se formaron las primeras estrellas y galaxias.
JADES-GS-Z14-0: La galaxia más antigua y lejana descubierta
El mes pasado, un equipo internacional de investigación, conocido como el JWST Advanced Deep Extragalactic Survey, o JADES, anunció que había identificado la galaxia más temprana y distante jamás encontrada: una mancha de color en forma de plátano que mide 1,600 años luz de ancho. Esta galaxia, conocida como JADES-GS-z14-0, ya brillaba con una intensa luz estelar cuando el universo tenía solo 290 millones de años, en su relativa infancia.
La presencia de oxígeno tan temprano en la vida de esta galaxia es sorprendente y sugiere que múltiples generaciones de estrellas masivas ya habían terminado sus vidas antes de que observáramos la galaxia. Esto implica que la galaxia es relativamente madura.
Otro rasgo enigmático es el color predominantemente rojo de JADES-GS-z14-0, que delata la presencia de polvo. Esto significa que ya había una cantidad significativa de polvo en el cosmos tan poco tiempo después del Big Bang, algo desconcertante ya que al principio hidrógeno y helio eran básicamente toda la materia prima.
Galaxias tempranas que desafían modelos convencionales
La galaxia JADES-GS-z14-0 es uno de varios descubrimientos realizados por el Webb, incluyendo galaxias tempranas y agujeros negros, que desafían los modelos convencionales de cómo se formaron las primeras estrellas y galaxias. «Este descubrimiento demuestra que las galaxias luminosas ya estaban presentes 300 millones de años después del Big Bang y son más comunes de lo que se esperaba«, escribieron los investigadores en un artículo publicado en un archivo en línea de física.
Implicaciones para la formación de galaxias
El descubrimiento de JADES-GS-z14-0 y sus implicaciones se detallan en una serie de documentos especializados publicados en el servicio de pre-impresión de la Universidad de Cornell. Los astrónomos creen que podrían detectar más ejemplos aún más tempranos en el universo, probablemente dentro de los primeros 200 millones de años.
Estas observaciones plantean nuevas preguntas sobre cómo se formaron las primeras galaxias y estrellas en el universo. El JWST continuará explorando estos misterios en los próximos años, a medida que recopile más datos sobre las galaxias más distantes y antiguas.
«Los modelos de formación de galaxias necesitarán abordar la existencia de galaxias tan grandes y luminosas tan temprano en la historia cósmica«, dijeron los autores, liderados por Stefano Carniani, profesor de la universidad Scuola Normale Superiore en Pisa, Italia.
La galaxia fue vista por primera vez durante un sondeo de espacio profundo con la Cámara de Infrarrojo Cercano del Webb, uno de los instrumentos clave del telescopio. Dentro de una porción del cielo austral conocida como el Campo de Origen Jades, que tiene aproximadamente un cuarto del tamaño de una luna llena, los científicos encontraron 11 galaxias que parecían datar de cuando el universo tenía menos de 400 millones de años, muchas más de las que esperaban.
Estudios posteriores realizados por el Dr. Carniani y sus colegas con el espectrógrafo infrarrojo del telescopio revelaron que la longitud de onda de la luz de JADES-GS-z14-0 había sido estirada más de 15 veces por la expansión del universo (un corrimiento al rojo de 14, en jerga astronómica), similar a cómo el tono de una sirena se vuelve más grave a medida que se aleja. Eso significa que la luz ha estado viajando hacia nosotros durante 13.5 mil millones de años, desde poco después de que el universo comenzara. (El universo tiene aproximadamente 13.8 mil millones de años, según cálculos cosmológicos).
La luz estelar y los ciclos de vida de las estrellas
La luz de la galaxia se extiende sobre una región difusa, lo que indica que el resplandor provenía de estrellas, no del núcleo de un agujero negro. Su brillo correspondía a la producción de cientos de millones de soles, un número asombroso para haberse formado y ensamblado en solo 290 millones de años.
La luz estelar también contenía firmas espectrales de oxígeno, que no existía cuando el universo nació. Eso significa que las estrellas en esa galaxia ya habían pasado por varios ciclos de nacimiento, muerte y renacimiento, que han enriquecido el universo con los elementos pesados que necesitamos para evolucionar y existir.
Cómo ocurrió eso en tan poco tiempo es un misterio, uno de muchos enigmas en un cielo lleno de ellos. Algunos astrónomos han sugerido que los agujeros negros supermasivos, formados a partir del colapso de nubes de gas primordiales, podrían haber servido como las semillas para las galaxias.
Más descubrimientos por venir
En una publicación de blog, el Dr. Carniani y Kevin Hainline de la Universidad de Arizona, otro miembro del equipo JADES, escribieron: «Es probable que los astrónomos encuentren muchas galaxias luminosas como esta, posiblemente en tiempos aún más tempranos, durante la próxima década con el Webb. ¡Estamos emocionados de ver la extraordinaria diversidad de galaxias que existieron en el Amanecer Cósmico!»
Este descubrimiento no solo abre nuevas ventanas al pasado del universo, sino que también plantea nuevas preguntas sobre la formación y evolución de las primeras galaxias. Con el Telescopio Espacial James Webb, estamos apenas comenzando a explorar los misterios del cosmos en su juventud, y los próximos años prometen ser emocionantes para la astronomía.
