Las secuelas del Big Bang, el momento en que nuestro universo explotó a la existencia hace unos 13.800 millones de años, fue un poco anticlimático.
Después de todo el alboroto, el universo estuvo frío y oscuro durante bastante tiempo, lleno de radiación y nubes de gas hidrógeno. Las estrellas no aparecieron hasta millones de años después, un momento llamado el Amanecer Cósmico. Ahora, informa Hannah Devlin en The Guardian, los investigadores detectaron señales de lo que creen que son esas primeras estrellas. Si se confirma el hallazgo, podría dar a los científicos un vistazo a los antiguos orígenes del universo.
Como informa Sarah Kaplan en The Washington Post, la luz de estas estrellas es demasiado débil para que la vean los telescopios. Pero los científicos han propuesto que cuando las primeras estrellas parpadearan, las bolas de luz parpadeantes habrían interactuado con la radiación remanente del Big Bang, dejando una marca indeleble. Y en 1999, los astrofísicos sugirieron que esta señal muy débil podría ser detectable. Al examinar cuidadosamente esta radiación de fondo, conocida como el Fondo Cósmico de Microondas (CMB), creyeron que podrían encontrar una disminución en el espectro de los primeros parpadeos de luz.
Sin embargo, encontrar esa señal no fue una tarea sencilla. Se predijo que se encontraría justo en el medio de las ondas de radio FM, lo que significa que las transmisiones terrestres y otras señales naturales podrían abrumar fácilmente la leve caída. Según un comunicado de prensa, para cortar el desorden, los investigadores usaron EDGES (Experimento para Detectar la Firma Global EoR), una antena pequeña, muy precisa y en forma de mesa ubicada en Australia Occidental.
En esencia, la antena engulle los datos de radio disponibles, que los investigadores pueden examinar cuidadosamente. Como informa Kaplan, Peter Kurczynski, director de programas de la National Science Foundation, compara el proceso con encender todas las estaciones de radio menos una, y luego buscar la estación perdida. "El equipo tiene que recoger ondas de radio y luego buscar una señal que represente alrededor del 0.01% del ruido de radio contaminante proveniente de nuestra propia galaxia", dijo Andrew Devzen, cosmólogo del University College London, a Devlin. "Es territorio de aguja en un pajar".
(NR Fuller / Fundación Nacional de Ciencias) Después de eliminar las señales fuertes y cercanas, el equipo encontró, de hecho, lo que estaban buscando: una caída en la longitud de onda que sugirió que el Amanecer Cósmico ocurrió unos 180 millones de años después del Big Bang. Durante dos años, buscaron explicaciones alternativas y reposicionaron la antena EDGES para probar la precisión de su medición. Pero llegaron a la misma conclusión: estaban viendo señales de los primeros destellos en nuestro universo. Publicaron su hallazgo esta semana en la revista Nature .
El autor principal Judd Bowman, astrofísico de la Universidad Estatal de Arizona, le dice a Kaplan que estas primeras estrellas eran bastante diferentes de nuestro sol y otras estrellas modernas. Las estrellas eran azules y ardían rápidamente, compuestas de los únicos elementos en el universo primitivo: helio e hidrógeno. Finalmente, las estrellas explotaron y crearon elementos más pesados como el oxígeno y el carbono, los ingredientes necesarios para la vida. "Estas estrellas hicieron las semillas de todo lo que salió de ellas", dice. “Es como el fertilizante en el campo, en cierto modo. No puedes cultivar sin poner los ingredientes correctos en la mezcla. Eso es lo que hicieron estas estrellas ".
La caída de la señal fue muy diferente de lo que los investigadores anticiparon. De hecho, era dos veces más grande que los modelos sugeridos. Lo que eso significa, explica Devlin, es que el hidrógeno primordial estaba absorbiendo el doble de radiación de lo previsto, y el universo primitivo probablemente era aún más frío de lo que se creía, aproximadamente -454 Fahrenheit.
Para obtener ayuda para interpretar el hallazgo, consultaron al astrofísico de la Universidad de Tel Aviv, Rennan Barkana. En un estudio complementario, argumenta que la discrepancia puede explicarse por la materia oscura, un tipo teórico de materia que ayuda a explicar nuestras observaciones del universo. Barkana argumenta que las interacciones entre la materia oscura y la materia normal pueden explicar la firma de radio.
El astrónomo de Harvard Lincoln Greenhill, en un análisis de Nature, advierte que el hallazgo necesita más confirmación. Pero podría tener enormes implicaciones, lo que permitiría a los astrónomos mapear la estructura 3D del universo y dar nuevas ideas sobre estas primeras edades oscuras. Incluso podría ayudar a los investigadores a descifrar el misterio de lo que realmente es la materia oscura.
