Cómo el telescopio James Webb encontró la galaxia más antigua del universo

El telescopio espacial James Webb rompió su propio récord al detectar la galaxia más distante jamás conocida.

Llamada JADES-GS-z14-0, el cúmulo de estrellas fue visto tal como existió sólo 290 millones de años después del Big Bang.

Dicho de otra manera, si el universo tiene 13,000 millones de años, eso significa que estamos observando la galaxia cuando el cosmos apenas tenía 2% de su edad actual.

Webb usó su enorme espejo primario de 6,5 metros e instrumentos infrarrojos sensibles para hacer el descubrimiento.

Los astrónomos comentan que los aspectos más interesantes de la más reciente observación no es tanto la distancia en cuestión -por increíble que sea- sino el tamaño y brillantez de JADES-GS-z14-0.

Webb midió la galaxia en más de 1.600 años luz de extremo a extremo. Muchas de las galaxias más luminosas generan la mayoría de su luz a través del gas que cae dentro de un agujero negro supergigante.

Pero la escala de JADES-GS-z14-0 indica que esa no es la explicación en este caso. Los investigadores creen, en cambio, que la luz está siendo producida por estrellas jóvenes.

“¡Esta gran cantidad de luz estelar implica que la galaxia tiene varios cientos de millones de veces más masa que el Sol! Lo que plantea la pregunta: ¿cómo puede la naturaleza crear una galaxia tan luminosa, masiva y enorme en menos de 300 millones de años?”, expresaron los astrónomos del Webb Stefano Carniani y Kevin Hainline.

Carniani está afiliado a la Scuola Normale Superiore en Pisa, Italia, y Hainline es de la Universidad de Arizona en Tucson (EE.UU.).

El telescopio espacial James Webb (JWST, por sus siglas en inglés), que tuvo un costo de US$10.000 millones, fue lanzado en 2021 como una empresa conjunta entre las agencias espaciales de EE.UU., Europa y Canadá.

Fue diseñado específicamente para explorar mucho más profundamente el cosmos y ver mucho más atrás en el tiempo que cualquier otra herramienta astronómica.

Uno de sus objetivos clave es encontrar las primerísimas estrellas que estallaron durante el nacimiento del universo.

Estos gigantescos objetos, tal vez muchos cientos de veces más grandes que nuestro Sol, estaban compuestos sólo de hidrógeno y helio.

Se teoriza que tuvieron vidas que ardieron brillante pero brevemente, forjando dentro de sus centros nucleares los elementos químicos más pesados conocidos en la naturaleza hoy día.

Webb puede ver en JADES-GS-z14-0 una cantidad considerable de oxígeno, lo que les indica a los investigadores que la galaxia ya es bastante madura.

“La presencia de oxígeno tan temprano en la vida de esta galaxia es una sorpresa y sugiere que generaciones múltiples de estrellas muy grandes ya habían terminado sus vidas antes de que observáramos la galaxia”, añadieron Carniani y Hainline.

La sigla JADES en el nombre del objeto corresponde en inglés a “Estudio extragaláctico profundo avanzado del JWST”.

Es uno de varios programas de observación que usan el telescopio para sondear los primeros cientos de millones de años del cosmos.

“z14” se refiere a “Redshift 14”. Redshift es el término que los astrónomos usan para describir distancias.

Es esencialmente una medida de cómo la luz que emana de una galaxia distante ha sido estirada a ondas más largas por la expansión del universo.

Cuanto más grande es la distancia, mayor ha sido el estiramiento.

La luz de las primeras galaxias fue estirada de ondas ultravioletas y visibles a ondas infrarrojas, la parte del espectro electromagnético para la que los espejos e instrumentos del James Webb han sido sintonizados específicamente.

“Hubiéramos podido detectar esta galaxia así fuera 10 veces más tenue, lo que significa que podríamos ver otros ejemplos aún más tempranos en el universo; probablemente en los primeros 200 millones de años”, afirmó el profesor Brant Robertson de la Universidad de California en Santa Cruz.

El descubrimiento de JADES y sus implicaciones están descritos en una serie de documentos especializados publicados en el servicio arXiv de preimpresión de la Universidad de Cornell que puedes leer en inglés aquí.

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