JADES-GS-z14-0 es el nombre de una galaxia recién descubierta que ahora posee el récord de ser la más antigua observada hasta ahora, y que aporta nueva información para los modelos actuales de formación de galaxias.
Esta galaxia es tan antigua que permite conocer cómo se veía el universo primitivo a 290 millones de años después del Big Bang. Esto representa una oportunidad para entender el Amanecer Cósmico, es decir, el período de los 100 millones hasta los 1,000 millones de años después, en la que se formaron las primeras galaxias y cómo el gas, las estrellas y los agujeros negros estaban cambiando el universo en sus primeras etapas.
Una galaxia muy, muy antigua
La galaxia fue observada por primera vez en enero de 2024 mediante el espectrógrafo de infrarrojo cercano (NIRSpec) del telescopio espacial James Webb. Este aparato se utiliza para dispersar la luz de un objeto en un espectro y analizar sus propiedades físicas, incluida la temperatura, la masa y la composición química.
El telescopio James Webb tiene la capacidad de observar objetos muy tenues, como en el caso de las galaxias, durante cientos de horas para captar suficiente luz con la que se puede formar un espectro.
Gracias al NIRSpec, se pudo observar la galaxia durante casi 10 horas y, tras formar el espectro, se llegó a la conclusión de que esta galaxia es anterior a la más antigua conocida hasta ahora, UHZ1, que se formó solo 470 millones de años después del Big Bang, según los astrónomos Stefano Carniani de la Scuola Normale Superiore en Italia y Kevin Hainline de la Universidad de Arizona.
Utilizando el telescopio espacial James Webb de la NASA/ESA/CSA, los científicos descubrieron una galaxia récord observada sólo 290 millones de años después del Big Bang.
De acuerdo con los investigadores, la galaxia tiene una extensión de más de 1,600 años luz de diámetro, lo que evidencia que su luz proviene de estrellas jóvenes y no de emisiones cercanas, como un agujero negro supermasivo en proceso de crecimiento.
La complejidad del universo primitivo
En uno de los tres artículos publicados sobre el descubrimiento, se indica que JADES-GS-z14-0 es un dato que representa una oportunidad para comprender cómo se formó el universo tras el Big Bang, hace 13,800 millones de años.
Hasta ahora, había poca información sobre el período del Amanecer Cósmico, pues el universo primitivo estaba lleno de una niebla de hidrógeno neutro que dispersaba la luz, impidiendo su propagación.
Esta niebla fue ionizada y disipada por la luz ultravioleta que emitían los objetos del universo primitivo, haciendo que al final del Amanecer Cósmico, el espacio se volviera prácticamente transparente.
En ese entonces ya había una gran cantidad de estrellas y galaxias; por lo tanto, si se quiere entender su formación, es necesario ver a través de la niebla.
Las ventajas del James Webb
Con esto en mente, se diseñó el telescopio espacial James Webb (JWST). Gracias a su capacidad para detectar radiación infrarroja, puede observar a través de medios densos que otros tipos de luz no pueden atravesar, ya que sus largas longitudes de onda sufren una dispersión mínima.
Para encontrar objetos en los primeros 650 millones de años después del Big Bang, se desarrolló el JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES), que ha permitido encontrar objetos más grandes de lo esperado.
Entre ellos está JADES-GS-z14-0, una galaxia que no se parece en nada a lo que los astrónomos habían predicho sobre cómo serían estas formaciones en el universo primitivo.
Por ejemplo, su tamaño sugiere que la mayor parte de la luz debe provenir de estrellas, en lugar del resplandor del espacio que rodea a un agujero negro supermasivo en crecimiento.
Además, la galaxia revela la presencia de polvo y oxígeno, algo inesperado en una época tan temprana, pues se pensaba que estos elementos pesados solo se formarían en el interior de estrellas que luego explotaron.
Sin embargo, su descubrimiento sugiere la existencia de varias generaciones de estrellas masivas que tuvieron que vivir y morir en los primeros 300 millones de años tras el Big Bang. Estas estrellas, además, debieron ser diferentes a las actuales, que tienen una vida útil de apenas unos cuantos millones de años.
Nuevas oportunidades de exploración
Por lo pronto, la confirmación de esta galaxia evidencia que se debe reconsiderar el Universo Primitivo. No todas las fuentes de luz pueden explicarse por el crecimiento de agujeros negros, ya que también es posible que galaxias grandes y brillantes se formaran en las primeras etapas del Amanecer Cósmico.
Además, las evidencias indican que JADES-GS-z14-0 no es similar a los otros tipos de galaxias y modelos que existen hasta ahora sobre esta etapa del universo. Según Jake Helton, investigador de JADES del Observatorio Steward y la Universidad de Arizona, es probable que en el futuro se encuentren más galaxias luminosas de épocas anteriores gracias al Webb.
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