Astrofísica / Cosmología

Descubren los secretos del "amanecer cósmico" en el Universo primitivo

Los nuevos hallazgos brindan pistas vitales sobre la evolución temprana del cosmos

Descubren los secretos del "amanecer cósmico" en el Universo primitivo
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Pablo Javier Piacente

El amanecer cósmico es un período muy temprano del Universo, durante el cual se formaron las primeras estrellas y galaxias. Los investigadores utilizaron datos del radiotelescopio SARAS3 de India para observar el cosmos solo 200 millones de años después del Big Bang, determinando algunas de las propiedades específicas de las primeras galaxias del Universo.

Un grupo internacional de astrónomos, dirigido por científicos del Instituto Kavli de Cosmología de la Universidad de Cambridge, en Reino Unido, acaba de arrojar nueva luz sobre el amanecer cósmico, la fase temprana del Universo en la cual se gestaron las primeras grandes estructuras cósmicas, como estrellas y galaxias. El estudio ha sido publicado recientemente en la revista Nature Astronomy.

Los secretos de las galaxias más antiguas

Uno de los desafíos actuales más importantes de los astrónomos es emplear datos de telescopios existentes para tratar de detectar la señal cosmológica de las primeras estrellas, atravesando espesas nubes de hidrógeno presentes en el Universo primitivo. Esta señal de radio, conocida como la línea de 21 centímetros, es generada por átomos de hidrógeno existentes en ese momento inicial del cosmos o “amanecer cósmico”. Estas observaciones facilitarían la comprensión de las primeras galaxias, incluso más atrás en el tiempo de aquello que puede observar el Telescopio Espacial James Webb de la NASA.

Gracias al radiotelescopio SARAS3 de India, los científicos a cargo del nuevo estudio pudieron observar un período ubicado temporalmente solo 200 millones de años después del Big Bang, obteniendo una nueva visión de las propiedades de las galaxias en ese momento inicial. Según una nota de prensa, el líder del equipo de investigadores, Harry Bevins, indicó que al buscar una señal de radio con cierta amplitud y no hallarla (en referencia a la línea de 21 centímetros), ahora es factible colocar un límite a su profundidad y obtener información sobre cuán brillantes eran las primeras galaxias.

Entre otros trascendentes descubrimientos, los investigadores destacaron que el análisis realizado mostró que la señal de hidrógeno puede informar a los científicos sobre la población de las primeras estrellas y galaxias, poniendo límites concretos a algunas de las propiedades más importantes de las primeras fuentes de luz. Esto incluye a las masas de las primeras galaxias, a la eficiencia con la que estas galaxias pueden formar estrellas y a la capacidad que poseen para emitir rayos X, señales de radio y radiación ultravioleta.

Débiles señales cósmicas

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Los científicos estudian las propiedades de las galaxias más tempranas mediante la observación de la radiación de los átomos de hidrógeno dentro y alrededor de estas galaxias, emitida a una frecuencia de aproximadamente 1420 MHz. La radiación se estira por la propia expansión del Universo, ya que viaja hacia nosotros a través del espacio y el tiempo, llegando a la Tierra en bandas de radio de frecuencia más baja, aproximadamente de 50 a 200 MHz. 

Esto dificulta enormemente su detección, tanto por la debilidad de la señal cósmica como por las interferencias existentes: por ejemplo, las frecuencias de 50 a 200 MHz también son utilizadas para transmisiones de FM y TV. Sin embargo, los avances del nuevo estudio son un vital primer paso en la búsqueda por revelar todos los misterios del amanecer cósmico y el Universo primitivo, pensando en la utilización de telescopios de próxima generación, que estarán disponibles a finales de esta década y permitirán obtener imágenes del cosmos en sus momentos iniciales, mucho más atrás en el tiempo que cualquier tecnología disponible en la actualidad.