Hace mucho tiempo, unos 400.000 años después del comienzo del universo, el Big Bang, el universo estaba oscuro. No había estrellas ni galaxias, y el cosmos estaba formado por gas. Durante los siguientes 50-100 millones de años, la gravedad unió lentamente las regiones más densas de gas hasta que colapsaron en algunos lugares, formando las primeras estrellas. Ahora un equipo de científicos ha logrado escuchar el eco.
Pero, ¿cómo fueron esas primeras estrellas? ¿Y cuando se formaron? ¿Cómo afectaron al resto del universo? Estas son las preguntas que los astrónomos y astrofísicos están tratando de responder.
Ahora, después de 12 años de esfuerzo experimental, un grupo de científicos de la Universidad Estatal de Arizona dirigido por Judd Bowman ha detectado indicios de las primeras estrellas del universo. Usando señales de radio, la encuesta proporciona la primera evidencia de los primeros antepasados de nuestro árbol genealógico cósmico, nacidos apenas 180 millones de años después del comienzo del universo.
Este es un verdadero desafío, ya que las fuentes de ruido pueden ser mil veces más brillantes que la señal.
“Es como estar en medio de un huracán y tratar de sentir el movimiento del ala de un colibrí”, dijo Peter Kurczynski, de la National Science Foundation que apoyó este estudio.
"Estos investigadores con una pequeña antena de radio en el desierto han visto más lejos que los telescopios espaciales más poderosos, abriendo una nueva ventana al universo primitivo".
Para encontrar estas huellas dactilares de las primeras estrellas, el equipo de Bowman utilizó un instrumento terrestre llamado espectrómetro de radio, ubicado en el Observatorio de Radioastronomía Murchison (MRO) de la Agencia Nacional de Ciencia de Australia (MRO) en Australia Occidental. A través de su experimento, el equipo midió el espectro de radio de todas las señales astronómicas recibidas en la mayor parte del cielo del hemisferio sur y buscó pequeños cambios en la potencia en función de la longitud de onda (o frecuencia).
Cuando las ondas de radio ingresaron a la antena terrestre, fueron amplificadas por un receptor y luego digitalizadas y grabadas por la computadora, de manera similar a como funcionan los receptores de radio FM y TV. La diferencia es que el instrumento está calibrado con mucha precisión y diseñado para funcionar lo más suavemente posible en muchas longitudes de onda de radio.
Las señales detectadas por el radio espectrómetro en este estudio provinieron del gas hidrógeno primordial que llenaba el joven universo y existía entre todas las estrellas y galaxias. Estas señales contienen una gran cantidad de información que abre una nueva ventana sobre cómo se formaron y evolucionaron las primeras estrellas, y luego los agujeros negros y las galaxias.
Los resultados confirman las expectativas teóricas generales sobre cuándo se formaron las primeras estrellas y sus propiedades más básicas al nacer.
El equipo observó que el gas hidrógeno que rodeaba a las primeras estrellas parecía haber perdido calor a un ritmo más rápido de lo esperado, lo que sugiere un nuevo tipo de interacción entre la materia ordinaria y la materia oscura.
Otro estudio retrocedió aún más en el tiempo e incluso simuló el sonido del Big Bang. Escúchalo aquí
Francesca Mancuso
