Los astrónomos vislumbran el amanecer cósmico, cuando las estrellas se encienden

Astrónomos y amanecer cósmico.

 

Astrónomos en el amanecer cósmico

Astrónomos en el amanecer cósmico

Por primera vez, los astrónomos han vislumbrado el amanecer del universo hace 13.600 millones de años, cuando las primeras estrellas apenas comenzaban a brillar después del Big Bang. Y si eso no es suficiente, es posible que también hayan detectado misteriosa materia oscura en el trabajo.

El atisbo consistió en una débil señal de radio del espacio profundo, recogido por una antena que es ligeramente más grande que un refrigerador y cuesta menos de $ 5 millones, pero que en cierto modo puede retroceder mucho más en el tiempo y la distancia que el célebre multimillonario Telescopio espacial Hubble.

Judd Bowman, de la Universidad Estatal de Arizona, autor principal de un estudio en la revista Nature del miércoles, dijo que la señal provenía de los primeros objetos del universo, ya que emergía de la oscuridad 180 millones de años después del Big Bang.

Ver el universo simplemente encendiéndose, a pesar de que era solo una señal débil, es aún más importante que el Big Bang porque “estamos hechos de estrellas y por eso estamos vislumbrando nuestro origen”, dijo el astrónomo Richard Ellis, que no era involucrado en el proyecto.

La señal mostró temperaturas inesperadamente frías y una onda inusualmente pronunciada. Cuando los astrónomos trataron de descubrir por qué, la mejor explicación fue que la materia oscura evasiva pudo haber estado funcionando.

Si se verifica, esa sería la primera confirmación de su tipo de materia oscura, que es una parte sustancial del universo que los científicos han estado buscando durante décadas.

“Si se confirma, este descubrimiento merece dos premios Nobel” por captar la señal de las primeras estrellas y la posible confirmación de la materia oscura, dijo el astrónomo de Harvard Avi Loeb, que no formó parte del equipo de investigación. Advirtiendo que “los reclamos extraordinarios requieren evidencia extraordinaria”, dijo que se necesitan pruebas independientes para verificar los hallazgos.

Bowman acordó que se necesitan pruebas independientes a pesar de que su equipo pasó dos años comprobando dos y tres veces su trabajo.

“Es un momento del universo del que realmente no sabemos nada”, dijo Bowman. Dijo que el descubrimiento es “como la primera oración” en un capítulo inicial de la historia del cosmos.

Esto no es nada que los astrónomos realmente puedan ver. De hecho, es todo indirecto, basado en los cambios en las longitudes de onda producidas por las señales de radio.

El universo primitivo era negro y frío, lleno solo de hidrógeno y helio. Una vez que se formaron las estrellas, emitieron luz ultravioleta en las áreas oscuras entre ellas. Esa luz ultravioleta cambia la firma energética de los átomos de hidrógeno, dijo Bowman.

Los astrónomos observaron una longitud de onda específica. Si hubiera estrellas y luz ultravioleta, verían una firma. Si no hubiera estrellas, verían otra. Vieron una señal clara pero débil que mostraba que había estrellas, probablemente muchas de ellas, dijo Bowman.

Encontrar ese rastro de señal no fue fácil porque la Vía Láctea sola estalla con un ruido de onda de radio 10,000 veces más fuerte, dijo Peter Kurczynski, director de tecnología de programa avanzado de la National Science Foundation, que ayudó a financiar la investigación.

“Encontrar el impacto de las primeras estrellas en esa cacofonía sería como tratar de escuchar el aleteo de un colibrí desde dentro de un huracán”, dijo Kurczynski en un video de la NSF.

Debido a que el extremo superior de la frecuencia que estaban buscando es el mismo que el de la radio FM, los astrónomos tuvieron que ir al desierto australiano para escapar de la interferencia. Ahí fue donde instalaron sus antenas.

Luego trabajaron para confirmar lo que encontraron, en parte probándolo contra señales ficticias en el laboratorio, y todo mostró que lo que vieron fue la existencia de las primeras estrellas, dijo Bowman.

Hasta ahora, los científicos saben muy poco sobre estas primeras estrellas. Probablemente fueron más calientes y más simples que las estrellas modernas, dijeron Ellis y Bowman. Pero ahora que los astrónomos saben dónde y cómo mirar, otros confirmarán esto y aprenderán más, dijo Bowman.

La investigación no establece exactamente cuándo se activaron estas estrellas, excepto que a 180 millones de años después del Big Bang, estaban encendidas. Los científicos habían ideado muchos períodos de tiempo diferentes para cuando las primeras estrellas se encendieron, y 180 millones de años encajan con la teoría actual, dijo Ellis, profesor del University College London.

Cuando se encontró y se examinó esta señal, mostró que el hidrógeno entre las estrellas era “incluso más frío que el más frío que pensamos posible”, dijo Rennan Barkana, un astrofísico de la Universidad de Tel Aviv que escribió un estudio complementario sobre las implicaciones de la materia oscura del descubrimiento. Los investigadores esperaban que las temperaturas fueran de 10 grados por encima del cero absoluto, pero eran 5 grados por encima del cero absoluto (menos 451 grados Fahrenheit, o menos 268 grados Celsius).

“Lo único que sabemos por esta señal es que algo muy extraño está sucediendo”, dijo Barkana.

Lo que parece probable es que la materia oscura -que los científicos nunca han visto interactuar con nada- pueda estar enfriando ese hidrógeno, dijo. La materia oscura constituye aproximadamente el 27 por ciento del universoo, excepto que no está hecho de partículas de materia normal llamadas bariones.

Los científicos han sabido que la materia oscura existe, indirectamente, a través de mediciones basadas en la gravedad. Si esta interpretación de los datos es correcta, sería la primera confirmación de la materia oscura fuera de los cálculos de la gravedad, dijo Barkana.

También revela potencialmente algo nuevo sobre la naturaleza de la materia oscura.

“Si el resultado es correcto, constituye una detección indirecta de materia oscura y, además, sugiere algo de importancia fundamental (su interacción con los bariones)”, dijo en un correo electrónico el astrofísico de la Universidad Johns Hopkins, Marc Kamionkowski, que no formaba parte del estudio. . “Por lo tanto, esto es tan importante como se puede obtener en cosmología”.

Fuente:  https://abcnews.go.com/Technology/wireStory/astronomers-glimpse-cosmic-dawn-stars-switched-53419326

 

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