Un equipo de científicos ha logrado detectar una débil señal procedente de las primeras estrellas que habrían aparecido luego de producido el Big Bang.

Luego del Big Bang, los científicos creen que le tomó a nuestro universo hasta 200 millones de años para que las primeras estrellas emergieran de una oscura sopa de materia.

Debido a que los telescopios con los que contamos actualmente no son lo suficientemente sensibles como para observar la luz de estas estrellas primarias, los investigadores se encuentran en una constante búsqueda de evidencia indirecta que demuestre su existencia.

La nueva investigación ha mostrado que estas primeras estrellas aparecieron hace aproximadamente 180 millones de años luego de producido el Big Bang.

Además, esta investigación también ha causado que los científicos reconsideren de qué está compuesta la «materia oscura», que es hasta ahora un misterio.

Según los últimos hallazgos, las primeras estrellas que iluminaron el universo habrían sido de color azul y con un corto tiempo de vida, generando gran cantidad de luz ultravioleta.

Los modelos han demostrado que las primeras estrellas que iluminaron el Universo habrían sido azules y de corta duración, produciendo un baño de luz ultravioleta.

Encontrar la débil señal fue un trabajo extremadamente difícil, debido a que esta se superpone con muchas otras señales en esta región del espectro que son mucho más fuertes, como las frecuencias comunes en el dial de la radio FM y las ondas de radio de otros eventos en nuestra galaxia.

La razón por la cual el equipo finalmente tuvo éxito se debió en parte al sensible receptor del experimento y a la pequeña antena, que le permitió cubrir una gran área del cielo con mayor facilidad.

Para asegurarse de que cualquier disminución en el brillo que encontraron proviniera de la luz estelar en el Universo temprano, el equipo observó un efecto conocido como Efecto Doppler.

Del mismo modo, como todas las galaxias se alejan de nosotros debido a la expansión del Universo, la luz se desplaza a longitudes de onda más rojas. Los astrónomos llaman a este efecto «redshift».

Crédito: N.R.Fuller/National Science Foundation

El efecto redshift permite a los investigadores determinar qué tan lejos está una cierta nube de gas de la Tierra y cuánto tiempo atrás en el tiempo cósmico la luz fue emitida.

En este caso, cualquier cambio en la caída en el brillo esperado a una longitud de onda de 21 centímetros daría una indicación de cómo se mueve el gas y qué tan lejos está.

El equipo midió una caída que cubría un rango de veces en el cosmos, la más dramática de cuando el Universo en sí tenía solo 180 millones de años, comparado con su grandiosa edad actual de 13.9 mil millones de años. Esta era la luz de las primeras estrellas.

Materia oscura

El equipo quedó muy sorprendido al percatarse que la amplitud de la señal era más del doble de lo predicho. Esto sugiere que el gas de hidrógeno era mucho más frío de lo esperado de la radiación de fondo.

Sabemos que la materia oscura es cinco veces más común que la materia normal, pero aún no sabemos de qué está hecha.

Se han propuesto varias opciones para partículas que podrían constituir materia oscura, y el candidato favorito es la Weakly Interacting Massive Particle (WIMP) o Partícula Masiva de Interacción Débil.

Sin embargo, el nuevo estudio, ha sugerido que la partícula de materia oscura no sería mucho más pesada que un protón; y los investigadores saben que esto está muy por debajo de las masas predichas para WIMP.

Además, el análisis sugiere que la materia oscura es más fría que lo esperado, y nos muestra la posibilidad de que una nueva sonda de materia oscura sea una realidad.

Los investigadores deberán continuar analizando los datos obtenidos, pues falta aún mucho trabajo por hacer; pero hasta ahora la nueva información lograda es más que prometedora.

Los estudios científicos han sido publicados en la revista Nature en los siguientes enlaces: ENLACE 1 – ENLACE 2