La observación de un quasar lejano permite estudiar los comienzos del universo
– Noticias del 18 de septiembre de 2018 –
Los cuásares son núcleos muy activos de galaxias. En estos núcleos, un agujero negro central extremadamente masivo acumula materia en su disco de acreción y luego lo expulsa a lo largo de las líneas de su campo magnético. Las energías son tan fuertes que los chorros de materia de un cuásar pueden acercarse a la velocidad de la luz. Este material alcanza temperaturas increíbles, tanto que el quasar y sus chorros de gas son las fuentes de luz más intensas jamás detectadas. Esto significa que podemos observarlos a gran distancia y, por lo tanto, retroceder muy lejos en la historia del universo.
Dos artículos acaban de ser publicados en la revista científica The Astrophysical Journal. Detallan el descubrimiento de un quasar muy interesante. La luz del quasar PSO J352 4034-15 3373 se emitió hace 13 mil millones de años, cuando el universo tenía unos pocos cientos de millones de años. Pero nuestros modelos indican que en ese momento, el universo era muy diferente de lo que es hoy. Las estrellas y las galaxias que se crearon en estas fechas no tienen mucho en común con las estrellas y galaxias más recientes. Observamos el quasar PSO J352 4034-15 3373 para encontrar pistas de este período de la historia del universo llamado reionización.
Durante su juventud, el universo era opaco. Durante unos cientos de miles de años, fue un conjunto de partículas elementales. Protones, neutrones y electrones coexistieron sin poder crear átomos. Los primeros átomos de hidrógeno y helio aparecieron gracias al enfriamiento del universo. Esta época se llama recombinación. Con los primeros átomos aparecen también las primeras luces. Después de la recombinación, el universo se ha convertido en un vasto campo de hidrógeno y helio neutral. Pasaron otros 400 millones de años para que se crearan las primeras estrellas y galaxias.
Estas primeras estrellas son monstruos de 1000 masas solares. Se queman muy rápido y mueren en explosiones gigantescas, dando a luz a los primeros agujeros negros. La radiación de esta primera generación de estrellas ioniza las nubes de hidrógeno circundantes. Esta es la razón por la cual esta época se llama reionización para esta parte de la historia del universo. Pero por el momento, esta cronología todavía da lugar a debates.
El quasar PSO J352 4034-15 3373 es interesante porque permite el buceo al final de esta era de reionización. PSO J352 4034-15 3373 no es el elemento más antiguo que se haya observado. Por el momento, la edad de la galaxia GN-z11 se estima en 400 millones de años adicionales. El quasar PSO J352 4034-15 3373, sin embargo, es mucho más brillante, por lo que es un objeto ideal de estudio para los inicios del universo. Las imágenes tomadas del cuásar son tres tareas ligeras, probablemente el disco de acreción del agujero negro y sus chorros de materia. Se supone que en el momento de la reionización, las galaxias eran mucho más pequeñas que en la actualidad. Luego se fusionaron durante miles de millones de años para dar nacimiento a enormes estructuras como la Vía Láctea.
Al medir la velocidad de eyección del gas del cuásar y estudiar las líneas de absorción de la luz emitida por PSO J352 4034-15 3373, deberíamos poder especificar nuestros modelos sobre los comienzos del universo. Como el universo está en expansión perpetua, esta antigua galaxia se encuentra a unos cuarenta mil millones de años luz del sistema solar. Desde entonces, probablemente haya cambiado, quizás se haya fusionado o tal vez se haya extinguido.
Imagen de la NASA [Public Domain], a través de Wikimedia Commons
Fuentes
