Ciencias

Los científicos retroceden en el tiempo para encontrar el nacimiento de las primeras estrellas

Seis galaxias detectadas por Hubble y Spitzer provienen de lo que los astrónomos llaman el Amanecer Cósmico, un período en la historia de nuestro universo solo 250-350 millones de años después del Big Bang (la edad del universo se estima actualmente en 13.8 mil millones de años) cuando las primeras estrellas comenzó a brillar.

Después del Big Bang, el universo fue un desastre. Estaba caliente, denso y prácticamente opaco. Solo se volvió transparente durante un período llamado Recombinación, en el que una sopa de protones y electrones se combinó para formar los primeros átomos de hidrógeno verdaderos. Antes de la recombinación, la luz no podía viajar libremente a través del universo, ya que estaba constantemente dispersada por electrones y protones libres. Pero a medida que los átomos comenzaron a combinarse y había menos partículas libres, esto abrió un camino libre para que la luz viajara a través del universo.

Es durante este período que el universo se vuelve transparente, y también es durante este período que se formaron las seis galaxias. Tomó luz de estas galaxias para que la mayor parte de la vida actual del universo nos alcanzara, y mirarlas es básicamente como mirar la Aurora Cósmica. Para el profesor Richard Ellis, del University College London, Reino Unido, observaciones como esta son la culminación de décadas de trabajo.

En un estudio publicado en Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society, Ellis y sus colegas del Reino Unido, Alemania y Estados Unidos estimaron el momento en que Cosmic Dawn comenzó a usar seis galaxias que estiman que se formaron entre 250 y 350 millones de años después del Big Bang.

Webb podrá ver cuándo se formaron los primeros objetos brillantes (estrellas y galaxias) en el universo temprano. Crédito: STSci.

Para estimar la edad de las galaxias, primero deben considerar un valor particular de la tasa de expansión del universo (sobre el cual todavía hay cierto debate). La razón de esto es porque están calculando el tiempo de retroceso, el tiempo que la luz de las galaxias antiguas ha viajado para llegar a nosotros.

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A medida que el universo se expande, la luz de las estrellas y galaxias aumenta su longitud de onda, algo llamado efecto de desplazamiento al rojo. Al observar cuánto aumentó la longitud de onda, los investigadores pueden estimar cuánta luz viajó y, por lo tanto, la edad del objeto productor de luz.

Los resultados recientes se basaron en datos de los telescopios espaciales Hubble y Spitzer, ambos famosos por poder observar algunos de los objetos más antiguos del universo. Para estimar el desplazamiento al rojo, el equipo requirió el Atacama Large Millimeter Array (ALMA) de Chile, el European Very Large Telescope, los telescopios gemelos Keck en Hawai y el telescopio Gemini-South.

A y B son dos de las galaxias utilizadas para estimar la Aurora Cósmica en el Publicación MNRAS. Créditos: Los miembros del equipo científico son G. Illingworth (Universidad de California, Santa Cruz), P. Oesch (Universidad de California, Santa Cruz; Universidad de Yale), R. Bouwens, I. Labbé, R. Smit y M. Franx ( Universidad de Leiden), P. van Dokkum e I. Momcheva (Universidad de Yale), M. Ashby, G. Fazio, J.-S. Huang y S. Willner (Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica), V.González (Universidad de California, Riverside), D. Magee (Universidad de California, Santa Cruz), M. Trenti (Universidad de Cambridge), G. Brammer ( STScI), R. Skelton (Observatorio Astronómico de Sudáfrica) y L. Spitler (Universidad Macquarie / AAO).

La edad de la muestra solo se calcula combinando datos de todos estos diferentes telescopios. Sin embargo, los astrónomos y cosmólogos tienen grandes expectativas para el sucesor de Hubble / Spitzer, el Telescopio espacial James Webb (JWST). El telescopio más ambicioso, más grande y más sensible creado por la NASA podrá observar estas galaxias Cosmic Dawn directamente. JWST también espera una muestra más grande de galaxias, proporcionando una mejor representación de la Aurora Cósmica.

Prudencia Febo

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