El telescopio espacial James Webb (JWST) ha identificado una galaxia primitiva con una composición química sorprendente. Se trata de JADES-GS-z14-0, el objeto más distante jamás observado, cuya luz ha tardado más de 13.400 millones de años en llegar hasta nosotros.
El hallazgo, publicado en Nature Astronomy, desafía los modelos actuales sobre la evolución del universo temprano. Los datos obtenidos muestran la presencia de oxígeno, un elemento que no debería estar tan extendido en una galaxia de esta edad. Esto sugiere que el proceso de formación estelar comenzó antes de lo previsto, lo que obliga a replantear las teorías sobre los primeros cientos de millones de años del cosmos. "Es un ciclo muy complicado para obtener tanto oxígeno en una galaxia como esta. Es realmente asombroso", afirmó George Rieke, coautor del estudio.
Un hallazgo inesperado con el telescopio James Webb
Desde su lanzamiento, el JWST ha permitido observar las galaxias más antiguas del universo con un nivel de detalle sin precedentes. Gracias a su potente sistema de cámaras en el infrarrojo, los astrónomos han podido captar la luz de JADES-GS-z14-0 y analizar su composición química.
Lo que sorprendió a los investigadores fue su extraordinario brillo y la presencia de oxígeno en su espectro de luz. Este gas solo puede formarse dentro de estrellas masivas y ser expulsado al medio interestelar cuando estas explotan como supernovas. Su detección en esta galaxia indica que hubo varias generaciones de estrellas antes de que la luz de JADES-GS-z14-0 llegara hasta nosotros, algo que desafía los modelos cosmológicos actuales.
"El hecho de que encontráramos esta galaxia en una región minúscula del cielo significa que debería haber muchas más ahí fuera", explicó Jakob Helton, autor principal del estudio. Si esto es cierto, las primeras galaxias del universo pudieron formarse y evolucionar más rápido de lo que se pensaba.
El misterio del oxígeno en una galaxia tan joven
Los modelos tradicionales de evolución cósmica establecen que las primeras galaxias debían ser pequeñas, con pocas estrellas y casi sin elementos pesados. Sin embargo, la presencia de oxígeno en JADES-GS-z14-0 implica que el universo primitivo fue más dinámico de lo que se creía.
El oxígeno no existía en los primeros momentos tras el Big Bang. Para que esté presente en esta galaxia, debieron formarse estrellas, evolucionar y explotar en un periodo de menos de 300 millones de años, algo que hasta ahora no encajaba con los modelos cosmológicos.
La detección de este elemento se logró gracias al Mid-Infrared Instrument (MIRI) del JWST, que permitió medir la emisión en la longitud de onda de 7.7 micrómetros. Según los investigadores, al menos un tercio de la luz detectada en esta longitud de onda proviene del oxígeno ionizado.
JADES-GS-z14-0: la galaxia más distante conocida
JADES-GS-z14-0 no solo destaca por su química inesperada, sino también por su extraordinaria distancia. Con un redshift confirmado de z = 14.3, es la galaxia más lejana jamás observada. La luz que vemos hoy partió de ella cuando el universo tenía apenas el 2% de su edad actual.
A pesar de encontrarse en una etapa tan temprana de la historia cósmica, esta galaxia es más brillante y masiva de lo esperado. Las estimaciones indican que su contenido estelar equivale a 500 millones de veces la masa del Sol, lo que sugiere una intensa formación de estrellas en los últimos millones de años.
Además, su estructura es más extendida de lo que se esperaba para una galaxia tan joven. Según Kevin Hainline, coautor del estudio, "no es solo un pequeño punto de luz, sino que tiene un tamaño considerable para la edad del universo en el momento en que la observamos".
Un desafío para los modelos cosmológicos
El descubrimiento de JADES-GS-z14-0 plantea preguntas fundamentales sobre cómo se formaron las primeras galaxias. Hasta ahora, se asumía que la evolución química del universo fue un proceso lento y progresivo. Sin embargo, esta galaxia sugiere que la formación estelar y la metalización del gas ocurrieron de manera acelerada.
Esto plantea varios interrogantes:
- ¿Existen muchas más galaxias similares en el universo primitivo?
- ¿Debemos ajustar nuestras teorías sobre la formación de las primeras estrellas?
- ¿Hubo un proceso desconocido que impulsó la rápida evolución de estas estructuras?
Para responder a estas cuestiones, los astrónomos seguirán utilizando el JWST para buscar otras galaxias de la misma época y estudiar en detalle su composición química. Las futuras observaciones podrían confirmar si JADES-GS-z14-0 es una excepción o si, por el contrario, el universo temprano fue mucho más activo de lo que pensábamos.
Referencias
- Jakob M. Helton et al, Photometric detection at 7.7 μm of a galaxy beyond redshift 14 with JWST/MIRI, Nature Astronomy (2025). DOI: 10.1038/s41550-025-02503-z.
