1 julio, 2024
Desde que el telescopio espacial James Webb (JWST) se puso en operación no ha dejado de darnos nuevos descubrimientos, esta vez en la frontera del universo, cuando este tenía solo 290 millones de años de edad. Esto es cuando apenas se piensa que las primeras galaxias se estaban formando, según las teorías y simulaciones del universo temprano.
Por Juan Carlos Martínez Yepes*
La galaxia fue nombrada como JADES-GS-z14-0 (imagen 1). Inicialmente fue observada1, en octubre de 2023, por la NIRCam, la cual es la cámara de infrarrojo cercano del JWST. Pero con este instrumento solo parecía ser una galaxia candidata a tener un gran redshift (ó z), lo cual es una medida de cuan corridas están las líneas del espectrales por efecto de la expansión del universo. Este valor de z, teniendo en cuenta el modelo Lambda-CDM, da cuenta de la distancia en tiempo que hay a la galaxia, ósea hace cuánto tiempo esos fotones salieron de la fuente hasta nosotros.
Con la primera observación esta galaxia queda candidata para una verificación. En enero de 2024 se estudió con otro instrumento, el cual es un espectrógrafo, el NIRSpec. Después de 10 horas de estudio con la NIRSpec, se analizaron los datos y el valor de redshift para esta galaxia es de 14.32 (imagen 2), lo cual supera a la última galaxia que tenía el récord de 13.2.
Un valor de z=14 quiere decir que el universo es aproximadamente 15 veces (z+1) más grande que lo que era cuando la luz de esta galaxia salió de allí. Y la luz que vemos era cuando el universo tenía unos 290 millones de años, ósea hace unos 13430 millones de años.
No se debe confundir este valor con la distancia a la galaxia, pues es el tiempo que le ha tomado a los fotones el llegar hasta aquí, y en el transcurso de ese tiempo el universo ha seguido en expansión, por lo cual la distancia no es la misma.
Según los cálculos que se pueden hacer en una calculadora cosmológica2, la cual tiene en cuenta el modelo Lambda-CDM para el universo en expansión, tenemos los siguientes valores. La luz que nos llega de JADES-GS-z14-0 salió hace 13430 millones de años (este valor es en tiempo), pero la galaxia estaba a una distancia de 2213 millones de años-luz (nótese que este valor es de distancia). Ahora la galaxia, por estar el universo en expansión, se encuentra a una distancia de 33899 millones de años-luz.
Otro descubrimiento interesante que se deriva del espectro de la galaxia, es que se encontraron líneas de absorción de oxígeno ionizado. La presencia de oxígeno en una época tan temprana del universo es increíble, pues da a entender que anteriormente habían aparecido las primeras estrellas que fusionaron los átomos de hidrógeno, en elementos más pesados, enriqueciendo el universo temprano.
