Dos equipos de astrónomos han detectado oxígeno en la galaxia más distante conocida, JADES-GS-z14-0. El descubrimiento, publicado en dos estudios separados, fue posible gracias al Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), del que colabora el Observatorio Europeo Austral (ESO). Esta detección récord está obligando a los astrónomos a replantearse la velocidad con la que se formaron las galaxias en el universo primitivo.
Descubierta el año pasado, JADES-GS-z14-0 es la galaxia confirmada más distante jamás encontrada: está tan lejos que su luz tardó 13.400 millones de años en llegar hasta nosotros, lo que significa que la vemos tal como era cuando el universo tenía menos de 300 millones de años, aproximadamente el 2% de su edad actual.
La nueva detección de oxígeno con ALMA, un conjunto de telescopios en el desierto de Atacama, en Chile, sugiere que la galaxia es mucho más madura químicamente de lo esperado.
«Es como encontrar un adolescente donde solo se esperarían bebés», afirma Sander Schouws, doctor en Filosofía. Candidato en el Observatorio de Leiden, Países Bajos, y primer autor del estudio dirigido por holandeses, aceptado para su publicación en The Astrophysical Journal.
«Los resultados muestran que la galaxia se ha formado muy rápidamente y también está madurando rápidamente, lo que se suma a la creciente evidencia de que la formación de galaxias ocurre mucho más rápido de lo esperado».
Las galaxias suelen comenzar su vida llenas de estrellas jóvenes, compuestas principalmente de elementos ligeros como el hidrógeno y el helio. A medida que las estrellas evolucionan, crean elementos más pesados como el oxígeno, que se dispersan por su galaxia anfitriona tras su muerte.
Los investigadores creían que, con 300 millones de años, el universo era aún demasiado joven para tener galaxias ricas en elementos pesados. Sin embargo, los dos estudios de ALMA indican que JADES-GS-z14-0 contiene aproximadamente 10 veces más elementos pesados de lo esperado.
«Me sorprendieron los resultados inesperados, ya que abrieron una nueva perspectiva sobre las primeras fases de la evolución galáctica», afirma Stefano Carniani, de la Escuela Normal Superior de Pisa (Italia), autor principal del artículo aceptado para su publicación en Astronomy & Astrophysics. «La evidencia de que una galaxia ya está madura en el universo incipiente plantea preguntas sobre cuándo y cómo se formaron las galaxias».
La detección de oxígeno también ha permitido a los astrónomos realizar mediciones de distancia a JADES-GS-z14-0 con mucha mayor precisión.
«La detección de ALMA ofrece una medición extraordinariamente precisa de la distancia de la galaxia con una incertidumbre de tan solo el 0,005 %. Este nivel de precisión —equivalente a una precisión de 5 cm en una distancia de 1 km— ayuda a refinar nuestra comprensión de las propiedades de las galaxias distantes», añade Eleonora Parlanti, autora y estudiante de doctorado en la Escuela Normal Superior de Pisa.
«Si bien la galaxia se descubrió originalmente con el Telescopio Espacial James Webb, ALMA fue la clave para confirmar y determinar con precisión su enorme distancia», afirma el profesor asociado Rychard Bouwens, miembro del equipo del Observatorio de Leiden.
«Esto demuestra la asombrosa sinergia entre ALMA y el JWST para revelar la formación y evolución de las primeras galaxias».
Gergö Popping, astrónomo de ESO en el Centro Regional Europeo de ALMA, que no participó en los estudios, afirma: «Me sorprendió mucho esta clara detección de oxígeno en JADES-GS-z14-0. Esto sugiere que las galaxias pueden formarse más rápidamente después del Big Bang de lo que se creía.
«Este resultado demuestra el importante papel que ALMA desempeña en el descubrimiento de las condiciones bajo las cuales se formaron las primeras galaxias de nuestro universo».
Con información de:
The Astrophysical Journal
Astronomy & Astrophysics
ESO
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