El telescopio James Webb ha detectado la galaxia más lejana observada, GLASS-z13. Al menos eso es lo que indican los primeros datos. Si bien es cierto que habrá que confirmar las mediciones. Si todo es correcto, se trata de una galaxia vista en las primeras etapas del cosmos…

GLASS-z13: una galaxia en la infancia del universo

El nombre de la galaxia es GLASS-z13 y la vemos tal y como era hace 13 500 millones de años. Es decir, apenas unos 300 millones de años tras el Big Bang. Su descubrimiento supone un gran salto adelante. Es importante tener presente que, en estos momentos, no está confirmado al cien por cien que la medición sea buena. Si todo resulta ser correcto, estaremos ante una galaxia 100 millones de años más antigua que cualquier otra observada hasta la fecha. Lo más impactante de todo, es que llega solo una semana después de las primeras imágenes del telescopio James Webb.

GLASS-z13: La galaxia más lejana observada (posiblemente)
El cúmulo de galaxias SMACS 0723, visto por el telescopio James Webb. Crédito: NASA

Hay que recordar que la velocidad de la luz no es infinita. Viaja a 300 000 km/s, por lo que tarda un tiempo en cubrir la distancia que separa a ese objeto de nosotros. En este caso, la galaxia es tan distante que su luz ha tardado 13 500 millones de años en alcanzarnos. Cuanto más lejos podemos mirar en el universo, más lejos podemos adentrarnos en la historia del cosmos. De ahí la importancia de observatorios como James Webb. Al poder mirar más lejos, es capaz de ver galaxias tal y como eran poco después del Big Bang.

El inconveniente, en este caso, es que hay que determinar la edad exacta de GLASS-z13. Se sabe que es una galaxia que existió en las primeras etapas del universo, pero su edad no ha sido determinada por completo. Pudo formarse en algún instante en los primeros 300 millones de años del cosmos. La galaxia ha sido descubierta al repasar los primeros datos recopilados por el telescopio. Fue observada por NIRcam, uno de los instrumentos de James Webb. El descubrimiento, sin embargo, no se desveló al publicar la primera imagen.

Una galaxia oculta en el campo profundo de James Webb

La imagen en cuestión, mostrada en el párrafo anterior, es la llamada «campo profundo» del telescopio James Webb, que se centra en una región diminuta del firmamento. Al traducir el infrarrojo, de los instrumentos, al espectro visible, la galaxia aparece como una masa roja con algo de blanco en su centro. Está contenida en esa imagen en la que ya se había destacado la presencia de galaxias lejanas. Algunas, vistas tal y como eran apenas 800 millones de años tras el Big Bang. El hallazgo de GLASS-z13 ha sido posible gracias a un equipo de 25 astrónomos de todo el mundo.

Ya han enviado sus resultados a una revista científica, pero por ahora no están publicados. El estudio está disponible en arXiv, donde se almacenan las versiones previas de muchos estudios que se envían a publicación en las revistas científicas. Como todavía no ha sido publicado en una revista, no ha pasado la revisión de pares. Sin embargo, eso no ha impedido que todo el mundo esté hablando ya de la que parece ser la galaxia más lejana observada hasta la fecha. Lo más importante es que el telescopio James Webb apenas acaba de entrar en funcionamiento.

Rohan Naidu, que ha liderado el estudio, explica que hay otro equipo de investigadores, liderado por Marco Castellano, trabajando en el mismo conjunto de datos. Han llegado a conclusiones muy similares, por lo que hay motivos para pensar que las estimaciones que han realizado son correctas. Todo esto, además, permite recordar que uno de los grandes objetivos del telescopio es, precisamente, observar las primeras galaxias del universo. Son tan lejanas que su luz, estirada por la expansión del universo, se ha desplazado hasta el espectro infrarrojo.

GLASS-z13 ha sido descubierta gracias al papel de los fotones

Los investigadores han repasado los datos recogidos por el telescopio, en busca de las señales de galaxias extremadamente lejanas. A partir de cierta longitud de onda infrarroja, todos los fotones son absorbidos por el hidrógeno neutral del universo, que se encuentra entre ese objeto y nosotros. Al analizar los datos de los diferentes filtros infrarrojos de James Webb, al observar esa región del universo, pudieron ver el fenómeno. Lograron detectar en qué puntos se producían las caídas de fotones. Así podían deducir la presencia de esas galaxias lejanas.

La galaxia GLASS-z13, en una pequeña parte de la imagen del cúmulo de galaxias SMACS 0723. Crédito: NASA

Revisaron los datos de todas las galaxias, en la región observada por James Webb, y se encontraron con dos que mostraban esa característica. Una es la ya mencionada GLASS-z13. La otra, algo más vieja (y por tanto más cercana a nosotros) es GLASS-z11. A pesar de todo, los investigadores ya han solicitado poder trabajar con el telescopio, porque hay que realizar trabajos adicionales. Quieren pedir que se realice un análisis espectroscópico. Es decir, un análisis de la luz para revisar sus propiedades y, además, medir la distancia exacta a la que se encuentra.

Según cuentan, la estimación de distancia de GLASS-zq13 se basa en lo que no pueden ver, pero les gustaría poder apoyarse en lo que sí se puede ver. A pesar de todo, ya tienen detalles muy llamativos. La galaxia tiene una masa mil millones de veces superior a la del Sol. Es algo difícil de explicar porque se trata de una galaxia que se formó poco después del Big Bang. Habrá que prestar mucha atención a esta historia. Pero, si ya en sus primeras observaciones, el telescopio James Webb está destrozando récords, solo podemos preguntarnos qué nos espera en los próximos años…

Estudio

El estudio es R. Naidu, P. Oesch, P. van Dokkum et al.; «Two Remarkably Luminous Galaxy Candidates at z≈11−13 Revealed by JWST». Disponible para su consulta en arXiv, en este enlace.

Referencias: Phys