Dos equipos independientes de astrónomos han detectado oxígeno en la galaxia más distante conocida, JADES-GS-z14-0, gracias a las observaciones del Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), un telescopio ubicado en el desierto de Atacama, Chile, en el que participa el Observatorio Europeo Austral (ESO). Este hallazgo sin precedentes está obligando a los científicos a replantearse la velocidad a la que se formaron las galaxias en el Universo primitivo.
JADES-GS-z14-0, descubierta en 2023, es la galaxia confirmada más lejana hasta la fecha. Se encuentra a tal distancia que su luz ha tardado 13.400 millones de años en llegar hasta nosotros. Esto significa que la vemos tal como era cuando el Universo tenía menos de 300 millones de años, apenas el 2% de su edad actual. La detección de oxígeno sugiere que la galaxia es mucho más madura químicamente de lo que los astrónomos esperaban para una época tan temprana del cosmos.
"Es como encontrar a un adolescente donde solo esperarías bebés", explica Sander Schouws, investigador del Observatorio de Leiden y autor principal de uno de los estudios, aceptado para publicación en The Astrophysical Journal. "Estos resultados demuestran que la galaxia se formó y maduró de manera rápida, lo que refuerza la creciente evidencia de que la formación de galaxias ocurre mucho más rápido de lo que pensábamos".
Las galaxias recién formadas suelen estar compuestas por estrellas jóvenes con elementos ligeros, como hidrógeno y helio. Con el tiempo, las estrellas producen elementos más pesados, como el oxígeno, que se dispersan tras su muerte. Hasta ahora, los astrónomos creían que 300 millones de años después del Big Bang era un tiempo demasiado corto para que existieran galaxias con una cantidad significativa de elementos pesados. Sin embargo, los estudios con ALMA han revelado que JADES-GS-z14-0 contiene diez veces más elementos pesados de lo esperado.
"Me sorprendieron mucho estos resultados, ya que nos ofrecen una nueva perspectiva sobre las primeras fases de la evolución galáctica", comenta Stefano Carniani, investigador de la Scuola Normale Superiore de Pisa y autor principal de otro estudio, aceptado en Astronomy & Astrophysics. "El hecho de que esta galaxia ya esté tan evolucionada en una etapa tan temprana del Universo plantea preguntas fundamentales sobre cómo y cuándo se formaron las primeras galaxias".
La detección de oxígeno también ha permitido a los astrónomos precisar con gran exactitud la distancia de JADES-GS-z14-0. "La observación con ALMA nos proporciona una medida extraordinariamente precisa de la distancia de esta galaxia, con un margen de error de apenas el 0,005%", señala Eleonora Parlanti, investigadora de la Scuola Normale Superiore de Pisa y coautora del estudio en Astronomy & Astrophysics.
"Si bien la galaxia fue descubierta inicialmente con el telescopio espacial James Webb, fue ALMA el que confirmó su distancia y composición con precisión", agrega Rychard Bouwens, investigador del Observatorio de Leiden. "Este descubrimiento demuestra la increíble sinergia entre el telescopio espacial James Webb y ALMA para revelar cómo se formaron y evolucionaron las primeras galaxias".
Por su parte, Gergö Popping, astrónomo del ESO y experto en ALMA que no participó en los estudios, destaca la importancia del hallazgo: "Me sorprendió mucho la detección clara de oxígeno en JADES-GS-z14-0. Esto sugiere que las galaxias pueden formarse mucho más rápidamente después del Big Bang de lo que pensábamos. Este resultado subraya el papel fundamental de ALMA en el estudio de las condiciones en las que se formaron las primeras galaxias del Universo".
El hallazgo de oxígeno en JADES-GS-z14-0 reconfigura nuestra comprensión sobre la evolución del cosmos, desafiando los modelos actuales y ofreciendo una nueva ventana para explorar los misterios del Universo primitivo.
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