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WASHINGTON: El Telescopio Espacial James Webb de la NASA ha detectado la galaxia más antigua conocida, una que es sorprendentemente brillante y grande considerando que se formó durante la infancia del universo, con sólo un 2 por ciento de su edad actual.
Webb, que al observar a través de vastas distancias cósmicas mira hacia atrás en el tiempo, observó la galaxia tal como existía unos 290 millones de años después del Big Bang que inició el universo hace aproximadamente 13.800 millones de años, dijeron los investigadores. Este período que abarca los primeros cientos de millones de años del universo se llama amanecer cósmico.
El telescopio, también llamado JWST, ha revolucionado la comprensión del universo temprano desde que entró en funcionamiento en 2022. El nuevo descubrimiento fue realizado por el equipo de investigación JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES).
Esta galaxia, llamada JADES-GS-z14-0, mide unos 1.700 años luz de diámetro. Un año luz es la distancia que recorre la luz en un año, 9,5 billones de kilómetros. Tiene una masa equivalente a 500 millones de estrellas del tamaño de nuestro sol y está formando rápidamente nuevas estrellas, unas 20 cada año.
Antes de las observaciones de Webb, los científicos no sabían que las galaxias podían existir tan temprano, y ciertamente no las luminosas como ésta.
«El universo temprano tiene sorpresa tras sorpresa para nosotros», dijo el astrofísico Kevin Hainline del Observatorio Steward de la Universidad de Arizona, uno de los líderes del estudio publicado en línea esta semana antes de la revisión formal por pares.
«Creo que todos quedaron boquiabiertos», añadió el astrofísico y coautor del estudio Francesco D’Eugenio del Instituto Kavli de Cosmología de la Universidad de Cambridge. «Webb está demostrando que las galaxias del universo primitivo eran mucho más luminosas de lo que habíamos previsto».
Hasta ahora, la galaxia más antigua conocida databa de unos 320 millones de años después del Big Bang, como anunció el equipo JADES el año pasado.
«Tiene sentido llamar grande a la galaxia, porque es significativamente más grande que otras galaxias que el equipo JADES ha medido a estas distancias, y será un desafío entender cómo algo tan grande podría formarse en sólo unos pocos cientos de millones de años. » Dijo Hainline.
«El hecho de que sea tan brillante también es fascinante, dado que las galaxias tienden a crecer a medida que el universo evoluciona, lo que implica que potencialmente se volvería significativamente más brillante en los próximos cientos de millones de años», dijo Hainline.
Si bien es bastante grande para una galaxia tan primitiva, algunas galaxias actuales la eclipsan. Nuestra Vía Láctea tiene unos 100.000 años luz de diámetro y una masa equivalente a unos 10.000 millones de estrellas del tamaño del Sol.
El equipo JADES en el mismo estudio reveló el descubrimiento de la segunda galaxia más antigua conocida, de unos 303 millones de años después del Big Bang. Ésta, JADES-GS-z14-1, es más pequeña: tiene una masa equivalente a unos 100 millones de estrellas del tamaño del Sol, mide aproximadamente 1.000 años luz de diámetro y forma alrededor de dos nuevas estrellas por año.
«Estas galaxias se formaron en un entorno mucho más denso y rico en gas que el actual. Además, la composición química del gas era muy diferente, mucho más cercana a la composición prístina heredada del Big Bang: hidrógeno, helio y trazas de litio», dijo D’Eugenio.
La formación de estrellas en el universo primitivo era mucho más violenta que hoy, con estrellas masivas y calientes formándose y muriendo rápidamente, y liberando enormes cantidades de energía a través de la luz ultravioleta, vientos estelares y explosiones de supernovas, dijo D’Eugenio.
Se han propuesto tres hipótesis principales para explicar la luminosidad de las galaxias primitivas. El primero lo atribuyó a que los agujeros negros supermasivos de estas galaxias engullen material. Los nuevos hallazgos parecen haber descartado esto porque la luz observada se extiende sobre un área más amplia de lo que se esperaría de la glotonería de los agujeros negros.
Queda por ver si las otras hipótesis (que estas galaxias están pobladas por más estrellas de las esperadas o por estrellas que son más brillantes que las que existen actualmente) se mantendrán, dijo D’Eugenio.
