El JWST encuentra la galaxia más distante y antigua (hasta el momento!)

Descubierta MoM-z14 : Una galaxia muy luminosa, con un desplazamiento al rojo (redshift) de z=14.44, lo que la sitúa en una época asombrosamente temprana del universo: apenas 280 millones de años después del Big Bang. Este hallazgo, parte del estudio “Mirage or Miracle” y desafía las predicciones de los modelos cosmológicos existentes antes de las observaciones del Telescopio Espacial James Webb (JWST).

Antes de la llegada del Telescopio Espacial James Webb (JWST – James Webb Space Telescope) en 2022, la galaxia mas distante y antigua descubierta era GN-z11 a 400 millones de años después del Big Bang. Esta galaxia fue descubierta con la ayuda del Telescopio Espacial Hubble en 2016; y era la única galaxia dentro de los primeros 500 millones de historia cósmica. Pero este panorama cambió con la entrada en operación del JWST, pues se han descubierto una gran cantidad de galaxias jóvenes luminosas dentro de los primeros 500 millones de años; incluso muchas mas de las que teóricamente se esperaban.

La gráfica presenta las imágenes y espectrografía obtenidas por el JWST. **Arriba**: Imágenes obtenidas con los filtros de la cámara NIRCam del JWST que van desde los 0.9 hasta 5 μm (μm: micrómetros) y muestran una fuente compacta detectada hacia longitudes de onda ≳2μm que está completamente ausente en las bandas mas azules. **Recuadro**: Imagen RGB de NIRCam que muestra las rendijas del instrumento NIRSpec MSA superpuestas. Es posible observar que el flujo espectral recuperado es consistente con la imagen de NIRCam (El filtro F277W corresponde a la longitud de onda de 2.77 µm). **Abajo:** La imagen presenta el espectro obtenido para el objeto MoM-z14; el cual muestra que la desaparición nítida de la fuente por debajo de los 2μm se debe a la caída Lyman-α. Adicionalmente, un arreglo de líneas de emisión (líneas discontinuas verticales) respaldan la interpretación de la caida Lyman-α. Lo interesante es que las líneas más destacadas (NIV1, CIV, CIII) son típicamente las líneas mas fuertes observadas en el espectro ultravioleta (UV) de galaxias luminosas con z >10. (Creditos: Naidu, R. et al, 2025)

Esta imagen corresponde al campo COSMOS (Cosmic Evolution Survey) . En este survey, el Telescopio Hubble fotografió 575 imágenes del universo profundo adyacentes y ligéramente superpuestas utilizando la cámara de campo amplio llamada Cámara Avanzada para Surveys (Advanced Camera for Surveys – ACS). Empleó para ello cerca de 1000 horas de observación. Las distancias a las galaxias fueron determinadas a partir de sus corrimientos al rojo espectrales, usando el VLT (Very Large Telescope) de la ESO, los telescopios Subaru y CFHT en Hawai y el telescopio Magellan en Chile. La imagen fue tomada en luz correspondiente al infrarrojo cercano (Filtro F814W del Hubble, o banda-I). (Créditos:
NASA, ESA and A. Koekemoer (STScI))

Los investigadores descubrieron MoM-z14 mediante un estudio al que llamaron “MIRACLE” o “MIRAGE” Survey que empleó el instrumento NIRSpec (Espectrografia en el Infrarrojo Cercano) del JWST para identificar las principales líneas de emisión correspondientes al Ultravioleta (UV) en reposo, especialmente la línea espectral Lyman-α . MoM-z14 está tan lejos que la luz ha sufrido un corrimiento al rojo severo por la expansión del espacio durante los miles de millones de años transcurridos desde su formación. Es por esta razón que lo que en un principio (hace aprox. 13500 millones de años) fueron emisiones en el espectro del Ultravioleta de MoM-z14, en esta época llega a nuestros instrumentos en forma de radiación Infrarroja.

MoM-z14, a su vez se encuentra en el campo de observación del survey COSMOS (Cosmic Evolution Survey – Estudio de Evolución Cósmica), que es un catálogo de objetos del universo profundo realizado por el Telescopio Espacial Hubble. Por tanto este survey constituye el referente de base que indica donde buscar estos objetos del Universo temprano. En este estudio se identificaron varias galaxias candidatas a ser las más lejanas y antiguas; sin embargo, solo la potencia del JWST ha permitido confirmar varias galaxias ultradistantes conocidas como galaxias de punto rojo con fuertes corrimientos, incluso superiores a 10 (z>10). Uno de los puntos mas interesantes es que teóricamente no se esperaban muchas galaxias luminosas y antiguas, pero la llegada del JWST ha permitido verificar que son aproximadamente 100 veces mas abundantes de lo que se esperaba, lo que implica la revisión de los modelos teóricos de la formación y composición de las galaxias en epocas tan remotas de nuestro universo.

Referencias:

1.- Naidu, R. et al, 2025. A Cosmic Miracle: A Remarkably Luminous Galaxy at zspec=14.44 Confirmed with JWST. arXiv:2505.11263 [astro-ph.GA]. https://doi.org/10.48550/arXiv.2505.11263

2.- Ethan Siegel. 2025. JWST breaks its own record with new most distant galaxy MoM-z14. Portal web Big Think, podcast “Starts with a Bang!”. https://bigthink.com/starts-with-a-bang/jwst-breaks-record-most-distant-galaxy-mom-z14/ . (21 de Mayo de 2025)

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