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Viernes, 18 enero 2013
Cosmología

¿Cuándo nacieron las primeras estrellas del universo?

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Desde tan atrás en el tiempo como los astrónomos han sido capaces de ver, el universo ha tenido trazas de elementos pesados, como el carbono y el oxígeno. Estos elementos, creados originalmente en estrellas masivas que estallaron, constituyeron un ingrediente crucial de los cuerpos planetarios rocosos como la Tierra, e incluso de la vida en ella y probablemente en otros mundos.

Ahora, unos investigadores de los institutos tecnológicos de Massachusetts (MIT) y California (Caltech), y de la Universidad de California en San Diego, han oteado el pasado remoto del universo, retrocediendo hasta la época de las primeras estrellas y galaxias, y han encontrado materia que no posee vestigios apreciables de elementos pesados. Para realizar esta medición crucial, el equipo analizó la luz del quásar más distante conocido, un núcleo galáctico a más de 13.000 millones de años-luz de la Tierra.

Estas observaciones del quásar brindan una imagen de nuestro universo tal como era durante su infancia, solo 750 millones de años después de producirse la explosión inicial que creó al universo. El análisis del espectro de la luz del quásar no ha aportado evidencias de elementos pesados en la nube gaseosa circundante, un hallazgo que sugiere que el quásar data de una era cercana al nacimiento de las primeras estrellas del universo.

Basándose en numerosos modelos teóricos, la mayoría de los científicos está de acuerdo sobre la secuencia general de eventos que debió acontecer durante el desarrollo inicial del universo: Hace cerca de 14.000 millones de años, una explosión colosal, ahora conocida como el Big Bang, produjo cantidades inmensas de materia y energía, creando un universo que se expandía con suma rapidez. En los primeros minutos después de la explosión, protones y neutrones colisionaron en reacciones de fusión nuclear, formando así hidrógeno y helio.

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Finalmente, el universo se enfrió hasta un punto en que la fusión dejó de generar estos elementos básicos, dejando al hidrógeno como el elemento predominante en el universo. En líneas generales, los elementos más pesados que el hidrógeno y el helio, como por ejemplo el carbono y el oxígeno, no se formaron hasta que aparecieron las primeras estrellas.

Los astrónomos han intentado identificar el momento en el que nacieron las primeras estrellas, analizando a tal fin la luz de cuerpos muy distantes. (Cuanto más lejos está un objeto en el espacio, más antigua es la imagen que de él recibimos, en luz visible y otras longitudes de onda del espectro electromagnético.)

Hasta ahora, los científicos sólo habían podido observar objetos que tienen menos de unos 11.000 millones de años. Todos estos objetos presentan elementos pesados, lo cual sugiere que las estrellas ya eran abundantes, o por lo menos estaban bien establecidas, en ese momento de la historia del universo.

El citado quásar, ubicado a 13.000 millones de años-luz de la Tierra, y descubierto en agosto de 2011, es el más lejano de su tipo.

El equipo del físico Robert Simcoe, del MIT, encontró evidencia de hidrógeno, pero no de oxígeno, silicio, hierro o magnesio en los datos de la luz del quásar.

Los investigadores tuvieron en cuenta cualquier otro escenario que pudiera explicar los patrones de luz que observaron, incluyendo galaxias recién nacidas, así como cualquier otra materia interpuesta entre el quásar y la Tierra.

Tras completar todos esos análisis, los resultados finales han confirmado que el espectro de la luz del quásar indica la ausencia de elementos pesados 750 millones de años después del Big Bang.

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