Et hold astronomer fra Japan, USA og Australien observerede spædbarnsgalaksen, kendt som GN-z11, med Subaru-teleskopet på Mauna Kea.
Forskere mener, at universet blev skabt i Big Bang for omkring 13,8 milliarder år siden, og at galakser langsomt smeltede sammen over milliarder af år.
Hvis resultaterne på GN-z11 bekræftes, tyder det på, at denne galakse blev dannet kun 400 millioner år efter Big Bang.
Astronomerne rapporterede deres opdagelse i et papir udgivet onsdag i tidsskriftet Nature.
"GN-z11 giver et direkte kig ind i den første milliard år af kosmisk historie, en æra, der indtil nu stort set har været uudforsket," sagde Pascal Oesch fra universitetet i Genève i Schweiz, hovedforfatter på undersøgelsen.
Detekteringen af GN-z11 blev muliggjort af Subaru-teleskopets Hyper Suprime-Cam (HSC), som optager billeder i ekstrem høj opløsning.
Holdet bekræftede derefter deres fund ved at bruge Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) i Chile, som sonderer lys fra kold interstellar gas.
På trods af spændingen omkring opdagelsen sagde forfatterne, at flere observationer og analyser ville være nødvendige for at bekræfte GN-z11 som en ægte højrødforskydningsgalakse.