JWST ahora tiene el top 8 de objetos más distantes

Una sección del campo GOODS-N, que contiene la galaxia GN-z11, la galaxia más distante jamás observada. Originalmente, los datos del Hubble indicaban un corrimiento al rojo de 11,1, una distancia de 32,1 mil millones de años luz y una edad inferida del Universo de 407 millones de años luz en el momento de la emisión de esta luz. Con mejores datos del JWST, sabemos que esta galaxia está un poco más cerca: con un corrimiento al rojo de 10,60 correspondiente a una edad del Universo de 433 millones de años.

Durante un período de 50 días, con un total de más de 2 millones de segundos de tiempo total de observación (el equivalente a 23 días completos), el Hubble eXtreme Deep Field (XDF) se construyó a partir de parte de la imagen anterior del Hubble Ultra Deep Field. Combinando luz ultravioleta con luz visible hasta el límite del infrarrojo cercano del Hubble, el XDF representó la visión más profunda del cosmos de la humanidad: un récord que se mantuvo hasta que lo superó el JWST. En la zona roja, donde el Hubble no ve galaxias, el estudio JADES del JWST reveló la galaxia más distante hasta la fecha: JADES-GS-z13-0. Al extrapolar más allá de lo que vemos a lo que sabemos y esperamos, inferimos un total de aproximadamente 2 sextillones de estrellas en el Universo observable.

Sólo porque la galaxia más distante detectada por el Hubble, GN-z11, se encuentra en una región donde el medio intergaláctico está en gran medida reionizado, el Hubble ha podido revelarla actualmente. Otras galaxias que están a la misma distancia pero que no se encuentran en una línea de visión casual superior al promedio con respecto a la reionización solo pueden ser reveladas en longitudes de onda más largas y mediante observatorios como el JWST. Actualmente, GN-z11 es sólo la novena galaxia más distante conocida, después de todas las demás descubiertas por JWST.

Antes del JWST, se conocían alrededor de 40 galaxias candidatas ultradistantes, principalmente a partir de observaciones del Hubble. Los primeros resultados del JWST revelaron muchas otras galaxias candidatas ultradistantes, pero ahora se han encontrado 717 de ellas sólo dentro del campo de visión de 125 minutos de arco cuadrados de JADES. El cielo nocturno en su conjunto es más de un millón de veces más grande, lo que indica que quedan al menos cientos de millones de estas galaxias ultradistantes por descubrir.

Esta sección del último campo ultraprofundo del JWST, que se superpone al campo profundo eXtreme y al campo ultraprofundo del Hubble, revela una enorme cantidad de objetos que antes eran invisibles para el Hubble, incluso con solo alrededor del 4% del tiempo de observación. JWST es simplemente asombroso, pero aún se está estudiando lo que estas galaxias significan para la cosmología.

Esta región del espacio, vista icónica primero por el Hubble y luego por el JWST, muestra una animación que alterna entre los dos. JWST revela características gaseosas, galaxias más profundas y otros detalles que no son visibles para el Hubble. Aunque muchas de estas galaxias están muy distantes, las galaxias físicamente más pequeñas ubicadas a más de 14.600 millones de años luz de distancia pueden parecer más grandes que sus contrapartes más pequeñas y cercanas.

Esta increíble vista del Universo distante se revela con espectacular detalle con la segunda publicación de datos de la colaboración JADES. Utilizando datos principalmente de NIRCam pero aumentados espectroscópicamente por NIRSpec, se revelan estrellas y galaxias cercanas y lejanas, así como algunos de los objetos cósmicos más distantes de todos, uno al lado del otro.

Esta imagen muestra la región de estudio del Estudio Extragaláctico Profundo Avanzado (JADES) de JWST. Esta área incluye y contiene el campo extremadamente profundo del Hubble y revela nuevas galaxias a distancias récord que el Hubble no podía ver. Los colores de las imágenes JWST no son «colores verdaderos», sino que se asignan en función de una variedad de opciones. Esta imagen, publicada en diciembre de 2022, se ha complementado desde entonces con observaciones posteriores en la misma región del espacio.

Entre las cuatro galaxias más distantes identificadas hasta ahora como parte de JADES, tres superan el umbral de «galaxia más distante» establecido previamente por el Hubble. Con sólo una cuarta parte del total de datos JADES recopilados hasta ahora, este récord probablemente volverá a caer, tal vez varias veces, en los meses y años venideros, pero la característica inequívoca de la ruptura de Lyman es claramente visible. El más distante, JADES-GS-z13-0, le quitó el récord al Hubble en diciembre de 2022 y aún lo ostenta hoy.

Una sección del campo GOODS-N, que contiene la galaxia GN-z11, la galaxia más distante jamás observada. Originalmente, los datos del Hubble indicaban un corrimiento al rojo de 11,1, una distancia de 32,1 mil millones de años luz y una edad inferida del Universo de 407 millones de años luz en el momento de la emisión de esta luz. Con mejores datos del JWST, sabemos que esta galaxia está un poco más cerca: con un corrimiento al rojo de 10,60 correspondiente a una edad del Universo de 433 millones de años.

UDFj-39546284, fotografiada por primera vez en 2009 e identificada en 2010 como probable candidata a galaxia ultradistante, no fue confirmada espectroscópicamente por la colaboración JADES hasta 2023, utilizando datos de JWST. Se encuentra a un corrimiento al rojo de 11,58, lo que la convierte actualmente en la sexta galaxia más distante de todos los tiempos.

Esta imagen muestra el campo de imagen completo del estudio JWST UNCOVER Treasury, que ocupa aproximadamente 0,007 grados cuadrados en el cielo. En esta pequeña porción de espacio, se revelan aproximadamente 50.000 objetos, la mayoría de los cuales no están asociados en absoluto con el cúmulo fotografiado, Abell 2744, sino más bien como galaxias de fondo afectadas por la gravedad del propio cúmulo. Aquí no se ven signos de aniquilación de materia-antimateria, lo que indica que todas las estrellas y galaxias representadas están hechas de materia y no de antimateria. Sin embargo, muchas de las galaxias de fondo con lentes gravitacionales se encuentran entre las más distantes jamás descubiertas.

Esta vista JWST de parte del cúmulo de Pandora, Abell 2744, muestra varias galaxias ubicadas mucho más allá del cúmulo, muchas de ellas de los primeros mil millones de años de la historia cósmica. Las lentes gravitacionales hacen que estas galaxias, de otro modo invisibles, sean accesibles para JWST, y el estudio UNCOVER ocupa actualmente los lugares número 2 y 4 para las galaxias más distantes de todos los tiempos.

Una galaxia candidata ultradistante en el volumen de estudio GLASS-JWST, junto con los contornos que marcan la detección de oxígeno doblemente ionizado por parte de ALMA. Los datos de JWST y ALMA apuntan al mismo objeto con un desplazamiento de sólo 0,5 segundos de arco. Esta galaxia, ahora conocida como GLASS-z12, es actualmente el quinto objeto astronómico más distante jamás descubierto.

Esta colección de varias «puntuaciones» JWST diferentes del estudio fotométrico CEERS contiene la galaxia Maisie, una galaxia candidata a alto corrimiento al rojo recientemente confirmada espectroscópicamente que está ubicada en z = 11,4, ubicándola solo 390 millones de años después del Big Bang. También contiene cuatro galaxias cercanas distintas con un desplazamiento al rojo confirmado de 4,9, lo que indica un protocúmulo de galaxias sólo 1.200 millones de años después del Big Bang.

En todos los espectros capturados por nuestros observatorios más potentes, incluido ALMA, de la galaxia HD1, solo surge un intento de firma de línea: la de una línea de oxígeno doblemente ionizado. Su confianza no cumple con el «estándar de oro» requerido para anunciar un descubrimiento, y seguirá siendo sólo una galaxia candidata de alto corrimiento al rojo (a pesar de lo que dice Guinness) hasta que JWST tome un espectro real de este objeto.