Una galaxia recién nacida en el mediodía cósmico exprés
En el espacio profundo, a más de 12 mil millones de años luz, el telescopio James Webb ha divisado una galaxia que parece una visitante de los primeros días del cosmos. Su luz ha viajado hasta nosotros desde una época en la que el universo tenía solo unos dos mil millones de años; entonces las galaxias crecían con especial intensidad, y a ese periodo se le llama mediodía cósmico. La galaxia CAPERS-39810 resulta sorprendentemente 'limpia': contiene muy pocos elementos pesados, que los astrónomos llaman metales para abreviar.
Los metales son todo lo que es más pesado que el hidrógeno y el helio. Nacen en el interior de las estrellas y se dispersan cuando estas explotan, enriqueciendo poco a poco el gas del que luego se forman nuevos astros y planetas. En CAPERS-39810, por ejemplo, hay unas 25 veces menos oxígeno que en nuestra Vía Láctea. Esto significa que la galaxia apenas ha sido tocada por las explosiones estelares: su materia sigue siendo casi la misma que justo después del Big Bang.
El espectro de la galaxia mostró brillantes líneas de emisión de hidrógeno y helio, que se iluminan cuando las jóvenes estrellas calientes ionizan el gas circundante. Gracias a esas líneas, los científicos han estimado la composición química. Encontrar galaxias tan 'primitivas' a grandes distancias es difícil, pero cada nuevo hallazgo es como una ventana a una época en la que el universo apenas empezaba a crear sustancias complejas.
Resumen original
tal como lo escribieron los autores, en inglés arXiv:2601.17498
We report the discovery of an extremely metal-poor galaxy at a redshift of z = 3.654, identified through infrared spectroscopy using the James Webb Space Telescope (JWST). This galaxy, CAPERS-39810, exhibits a metallicity of 12 + log(O/H) = $$6.73\pm0.13$$, indicative of its primitive chemical composition, resembling the early stages of galaxy formation in the Universe. We use JWST NIRSpec/MSA for spectroscopic analysis, complemented by photometric data from the COSMOS2025 catalog. Our analysis employs the R3 strong-line diagnostic method to estimate metallicity, due to the lack of auroral lines in the spectrum. The galaxy's emission lines, including Hb, [O III], Ha and He I, are clearly detected. The rest-frame equivalent widths of the strong hydrogen recombination lines are EW_0(Hb) = $$184\pm48$$ \AA and EW_0(Ha) = $$1144\pm48$$ \AA. Furthermore, we perform detailed spectral energy distribution modeling to derive a galaxy logarithmic stellar mass of $$8.02^{+0.22}_{-0.34}$$ $$M_\odot$$. This discovery adds to the growing body of evidence for the existence of very low-metallicity galaxies existed at cosmic noon of $$z\approx3$$, which are crucial for understanding the processes of chemical enrichment and star formation in young galaxies at the cosmic noon.
La palabra 'metales' en astronomía es engañosa: así se denomina a todos los elementos más pesados que el helio, incluidos el oxígeno, el carbono e incluso el nitrógeno, del que está hecho el aire.
En la novela 'Contacto' de Carl Sagan, la protagonista busca señales de civilizaciones extraterrestres, pero galaxias como CAPERS-39810 recuerdan que mucho antes de cualquier vida, el universo era casi estéril: solo hidrógeno y helio.