Astronomía
Una débil señal del amanecer cósmico podría desvelar a las primeras estrellas del Universo
Una señal de radio específica permite obtener nuevos conocimientos sobre las masas de las primeras estrellas
La imagen muestra miles de galaxias de diversas formas y tamaños. / Créditos: ESA/Webb, NASA, CSA.
Por qué confiar en El Periódico La transición de un Universo frío y oscuro a uno lleno de estrellas es una historia que recién estamos comenzando a comprender: ahora, los científicos han identificado una débil señal de radio proveniente de los inicios del cosmos que podría arrojar luz sobre las primeras estrellas.
Un consorcio internacional de astrónomos liderado por la Universidad de Cambridge, en el Reino Unido, ha identificado una señal de radio extraordinariamente tenue que podría revelar las propiedades de las primeras estrellas que iluminaron el cosmos tras el Big Bang.
Esta “señal del amanecer cósmico” proviene de la transición de átomos de hidrógeno en el espacio intergaláctico y lleva impresa la "huella" de la formación estelar, apenas cien millones de años después del inicio del cosmos. Vale recordar que se denomina Amanecer Cósmico al proceso que permitió que el Universo pasara de la oscuridad total a la luz, con la formación de las primeras estrellas y galaxias.
El punto clave de este hallazgo es la observación de la llamada línea de 21 centímetros, una señal producida por la transición del hidrógeno neutro. Durante la llamada Edad Oscura, antes de que existieran fuentes luminosas, esta línea permanecía silenciosa e inactiva.
La primera luz del Universo
Sin embargo, la llegada de fotones ultravioletas y rayos X procedentes de las primeras estrellas y sus remanentes alteró la temperatura y el acoplamiento del hidrógeno, creando un perfil de absorción y emisión que puede medirse con radiotelescopios especializados.
“Es una oportunidad única para aprender cómo emergió la primera luz del Universo”, afirmó en una nota de prensa la profesora Anastasia Fialkov, una de las autoras del estudio publicado en la revista Nature Astronomy. Fialkov forma parte del experimento REACH (Radio Experiment for the Analysis of Cosmic Hydrogen), una antena de gran sensibilidad en fase de calibración ubicada en Sudáfrica.
Junto con el futuro Square Kilometre Array (SKA-Low), se espera que estas instalaciones capten las sutiles variaciones en la intensidad de la señal de 21 centímetros, proporcionando datos sobre la masa, distribución y luminosidad de las primeras estrellas.
Una oportunidad única
A diferencia de los telescopios ópticos, como por ejemplo el James Webb, que capturan imágenes individuales, la radioastronomía del amanecer cósmico se basa en análisis estadísticos de señales colectivas. Los modelos desarrollados por Fialkov y sus colaboradores integran datos provenientes de diferentes orígenes, y permiten comprobar que la amplificación de la señal de 21 centímetros cumple un papel vital en la posibilidad de desvelar las características de las primeras estrellas.
Referencia
Determination of the mass distribution of the first stars from the 21-cm signal. T. Gessey-Jones et al. Nature Astronomy (2025). DOI:https://doi.org/10.1038/s41550-025-02575-x
“Demostramos por primera vez un modelado coherente que incluye el efecto combinado de la radiación ultravioleta e inyectiva de rayos X en la expansión de la señal de 21 centímetros”, explicó en el comunicado el Dr. Eloy de Lera Acedo, investigador principal de REACH. Según de Lera Acedo, estos resultados serán fundamentales para planificar las estrategias de observación y maximizar el beneficio científico de los radiotelescopios dedicados al estudio del Amanecer Cósmico.
En definitiva, este hallazgo abre una oportunidad única para el estudio de la evolución temprana del Universo. Si se logra determinar la masa de las primeras estrellas, los astrónomos podrán entender mejor procesos cruciales como la metalización del medio intergaláctico, la reionización y el calentamiento previo a la formación de galaxias, reconstruyendo con mayor detalle cómo el cosmos pasó de la penumbra primordial a la explosión lumínica que observamos en la actualidad.
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