MoM-z14, un objeto cósmico que existió apenas 280 millones de años después del Big Bang, es el cúmulo estelar más lejano observado. Su luz tardó más de 13.500 millones de años en llegar a la Tierra
La galaxia MoM-z14 fue observada a 280 millones de años del Big Bang, el registro más distante confirmado hasta la fecha por espectroscopía (NASA)
Fuente: infobae.com
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Para disfrute de la comunidad científica y astronómica mundial, el Telescopio Espacial James Webb (JWST) nos está acercando día a día un poco más cerca al momento en que todo fue creado en el Universo, que fue esa chispa increíble llamada Big Bang.
Ahora, el poderoso observatorio espacial logró detectar una nueva galaxia brillante, compacta y asombrosamente antigua llamada MoM-z14, un objeto cósmico que existió apenas 280 millones de años después del Big Bang y que establece un nuevo récord como la galaxia más lejana confirmada por espectroscopía.
El telescopio James Webb detectó a MoM-z14 mediante luz infrarroja estirada por la expansión del universo en un corrimiento al rojo de 14,44 (NASA)
El hallazgo, liderado por un equipo del MIT bajo la dirección del astrónomo Rohan Naidu, representa un hito observacional y una fuente de nuevas preguntas para la cosmología. Con un corrimiento al rojo de 14.44, MoM-z14 supera a la galaxia JADES-GS-z14-0, que hasta ahora ostentaba el récord con un z=14,32.
El descubrimiento se concretó a través del programa Mirage, un sondeo espectroscópico diseñado para identificar galaxias con altos desplazamientos al rojo, lo cual indica una gran distancia y antigüedad.
MoM-z14 fue detectada mediante una observación prolongada de 10 horas con el instrumento NIRSpec del telescopio Webb, que permitió capturar su luz infrarroja estirada por la expansión del universo.
Esa luz, emitida durante los primeros instantes del cosmos, acaba de alcanzar la Tierra tras recorrer más de 13.500 millones de años.
El JWST ha detectado más galaxias antiguas y brillantes de lo que los científicos esperaban. JADES-GS-z14-0 ostentaba anteriormente el récord de la galaxia más lejana observada, pero un nuevo contendiente podría ocupar su lugar. (NASA, ESA, CSA, STScI, Brant Robertson (UC Santa Cruz), Ben Johnson (CfA), Sandro Tacchella (Cambridge), Phill Cargile (CfA))
La señal espectroscópica mostró emisiones claras de hidrógeno y oxígeno, elementos que indican la presencia de varias generaciones de estrellas. Los datos sugieren que su luz no proviene de un agujero negro central ni de un núcleo galáctico activo, sino del brillo estelar de estrellas jóvenes y supermasivas.
“Es muy emocionante ya que confirma que realmente existen estas galaxias tan brillantes en el universo”, precisó Charlotte Mason, astrofísica de la Universidad de Copenhague.
MoM-z14 no solo destaca por su antigüedad, sino también por su estructura y composición. La galaxia tiene un diámetro de apenas 1600 años luz, lo que la ubica en el rango de las galaxias enanas. Sin embargo, brilla con una intensidad que sorprendió a los investigadores. Su luminosidad, 100 veces mayor a lo previsto para objetos de esa edad, desafía los modelos actuales sobre la evolución de las primeras estructuras del universo.
MoM-z14 brilla por estrellas supermasivas jóvenes, no por un núcleo activo, lo que desafía teorías sobre la formación temprana de galaxias (NASA)
La composición química de MoM-z14 llamó especialmente la atención de los astrofísicos. Los análisis revelaron una proporción elevada de nitrógeno respecto al carbono, un rasgo inusual en objetos tan primitivos. Esa característica recuerda a la química de los cúmulos globulares antiguos de la Vía Láctea, formaciones estelares densas que existen desde las etapas iniciales de nuestra galaxia.
Este paralelismo llevó a los científicos a proponer que MoM-z14 podría representar un ejemplo temprano de formación de estrellas en entornos similares a esos clústeres estelares. “Es como encontrar un fósil cósmico que une el pasado y el presente del cosmos”, explicaron los investigadores en el trabajo difundido en el servidor de preprints arXiv publicado la semana pasada.
Además de la estructura interna, los datos también revelaron detalles sobre su entorno inmediato. Contra las predicciones de los modelos de simulación, el espacio que rodea a MoM-z14 aparece parcialmente ionizado. Este rasgo implica que el flujo de radiación ultravioleta emitido por la galaxia pudo haber alterado el estado del gas circundante, lo que a su vez sugiere un inicio más temprano del proceso conocido como época de reionización.
Hasta ahora, se creía que ese fenómeno ocurría en un contexto dominado por gas neutro. Sin embargo, la observación de MoM-z14 indica que ciertos sectores del universo ya estaban ionizados a los 280 millones de años desde el Big Bang.
Un “milagro cósmico” que redefine las teorías
El JWST permite detectar galaxias con corrimientos al rojo entre 10 y 16 algo imposible antes gracias a su espejo de 6,5 metros y visión infrarroja (NASA)
El equipo del Instituto Kavli de Astrofísica y Estudios Espaciales del MIT identificó a MoM-z14 en abril de 2025, tras examinar minuciosamente los datos obtenidos por el telescopio James Webb desde su puesta en funcionamiento en 2022. La confirmación espectroscópica fue considerada un logro inesperado.
“Ante todo, actualmente, este es el objeto más distante conocido por la humanidad. El nombre cambia con frecuencia, pero siempre me parece motivo de reflexión. MoM z14 existía cuando el universo tenía unos 280 millones de años; nos estamos acercando bastante al Big Bang”, declaró Pieter van Dokkum, profesor de Astronomía y Física en la Universidad de Yale y miembro del equipo.
El corrimiento al rojo, base de esta medición, es una herramienta central para determinar la distancia de los objetos cósmicos. A medida que el universo se expande, la luz de las galaxias más lejanas se desplaza hacia longitudes de onda más largas y rojas. Cuanto más alto es el valor de z, más antigua y distante es la fuente de esa luz. En el caso de MoM-z14, indica que su señal se originó muy poco tiempo después del origen del universo observable.
La galaxia tiene 1600 años luz de diámetro, una masa estelar de hasta 10⁸ soles y una composición rica en nitrógeno similar a cúmulos globulares (NASA)
La observación de MoM-z14 no solo rompió un récord anterior, sino que reforzó una tendencia creciente que el telescopio James Webb viene revelando desde 2022: la existencia de una población inesperadamente numerosa de galaxias brillantes en el universo temprano.
“Hay, aproximadamente, más de 100 galaxias relativamente brillantes adicionales en el universo primitivo de lo que se esperaba con base en observaciones previas al JWST”, detalló van Dokkum. Esta cantidad superior sugiere que la formación estelar fue más eficiente y rápida de lo que los modelos previos predecían.
Desde una perspectiva técnica, el JWST está diseñado para detectar objetos que escapan a otros telescopios. Con un espejo primario de 6,5 metros y una sensibilidad excepcional al infrarrojo, puede observar galaxias que el telescopio Hubble no podía detectar. Este último, con un espejo de solo 2,4 metros, logró captar apenas una galaxia correspondiente a los primeros 500 millones de años después del Big Bang, mientras que Webb ya ha encontrado cientos en ese rango y más allá.
Desde su activación en 2022 el telescopio James Webb ha hallado más de cien galaxias brillantes en el universo primitivo más de lo esperado (NASA)
MoM-z14 se suma a esta lista con particular interés debido a su potencial para revelar las condiciones físicas y químicas del universo cuando aún era joven. La masa estelar estimada de la galaxia alcanza un límite superior de 10⁸ masas solares, lo que concuerda con su tamaño reducido.
Sin embargo, su intensidad de radiación, la presencia de estrellas supermasivas y la química rica en nitrógeno plantean interrogantes fundamentales. ¿Cómo fue posible reunir tantos elementos complejos en tan poco tiempo cósmico? ¿Cuáles fueron los procesos que dieron lugar a una estructura de estas características tan cerca del Big Bang?
El hallazgo también reabre el debate sobre los mecanismos de formación galáctica en el universo primitivo. Las estrellas que componen MoM-z14 no pertenecen a una generación única, lo cual implica que la galaxia atravesó varios ciclos de nacimiento y muerte estelar en sus primeros 280 millones de años. Esa rapidez en el reciclado de materia y en la formación de nuevas estrellas resulta difícil de reconciliar con los modelos actuales de evolución temprana.
Otro aspecto destacado por los científicos es el papel que estas galaxias podrían tener en el proceso de reionización, cuando el hidrógeno neutro del universo fue progresivamente ionizado por la radiación ultravioleta. Si MoM-z14 realmente alteró su entorno local, podría representar uno de los primeros motores de ese cambio, lo que ampliaría el marco temporal de este proceso clave en la historia cósmica.
El descubrimiento fue realizado por astrofísicos del MIT en el programa MIRAGE un sondeo centrado en galaxias de alto corrimiento al rojo (NASA)
Desde que comenzó a enviar datos, el JWST se convirtió en un instrumento revolucionario para el estudio del universo temprano. Su capacidad para detectar corrimientos al rojo entre 10 y 16, incluso hasta z=20 en el futuro, posiciona a este telescopio como una herramienta esencial para aproximarse a las primeras estrellas.
El descubrimiento de MoM-z14 no marca un punto de llegada, sino un inicio. A medida que el programa MIRAGE y otras iniciativas sigan adelante, es posible que nuevas galaxias superen este récord. La combinación de tecnología avanzada y análisis profundo abre un nuevo capítulo en la comprensión del cosmos primitivo.
“Esta inesperada población ha entusiasmado a la comunidad y ha planteado preguntas fundamentales sobre la formación de galaxias en los primeros 500 millones de años después del Big Bang”, escribieron los autores del estudio. En ese marco, MoM-z14 no es solamente una galaxia remota, sino un testimonio activo del dinamismo de un universo que recién comenzaba a organizar su estructura.
La luz de MoM-z14 viajó por el espacio durante más de 13.000 millones de años antes de ser registrada por los sensores del telescopio James Webb. Ese recorrido no solo ilustra la vastedad del cosmos, sino también el poder de la observación científica.
Como señaló uno de los miembros del equipo, “los tiburones han estado presentes en la Tierra desde hace mucho más tiempo”, lo que permite dimensionar la escala temporal involucrada. Frente a ese abismo de tiempo, cada punto de luz recuperado es un mensaje del origen. MoM-z14, por ahora, es el más lejano de todos.