28 noviembre, 2021
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Los astrónomos descubren cuándo brillaron las primeras estrellas

El Inicio de Todo – el Amanecer Cósmico

Dicen que este período, ocurrió entre 250 y 350 millones de años después del Big Bang.

Los resultados indican que las primeras galaxias serán lo suficientemente brillantes como para ser vistas por el telescopio espacial James Webb de la NASA, que se lanzará a finales de este año.

El estudio se publica en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Descubrir cuándo comenzó el amanecer cósmico ha sido el trabajo de toda la vida del profesor Richard Ellis, del University College London, Reino Unido.

Dijo Richard: «El Santo Grial ha sido mirar hacia atrás lo suficiente como para poder ver la primera generación de estrellas y galaxias. Y ahora tenemos la primera evidencia convincente de cuando el Universo fue bañado por primera vez por la luz de las estrellas. «

El equipo analizó seis de las galaxias más distantes. Estaban tan lejos que incluso con los telescopios más poderosos del mundo aparecían como unos pocos píxeles en la pantalla de la computadora.

También se encuentran entre los primeros en emerger en el Universo y, por lo tanto, cuando sus imágenes son capturadas por telescopios en la Tierra, se ven poco después del Big Bang.

Calculando su edad, el equipo calculó el comienzo del amanecer cósmico, cuando se formaron las primeras estrellas. El Dr. Nicolas Laporte, del Instituto Kavli de Astronomía en Cambridge dirigió el análisis.

«Esta es una de las preguntas más importantes de la cosmología moderna. Es la primera vez que hemos podido predecir a partir de las observaciones cuándo ocurrió este momento crucial en la historia del Universo».

El Dr. Laporte dijo que obtener el resultado fue un sueño hecho realidad.

«Es fantástico pensar que las partículas de luz han viajado por el espacio durante más de 13 mil millones de años y luego han entrado en un telescopio. Lo maravilloso de ser astrofísico es la capacidad de viajar en el tiempo y presenciar el pasado distante», explicó.

El Universo nació hace 13.800 millones de años con el Big Bang. Después de un destello inicial, pasó por un período conocido como la edad oscura cósmica. Según el nuevo estudio, 250 a 350 millones de años después del Big Bang, surgieron las primeras estrellas, trayendo luz al cosmos.

Críticamente, el nuevo análisis también indica que las primeras galaxias son lo suficientemente brillantes y dentro del rango donde pueden ser vistas por el Telescopio Espacial James Webb, el sucesor del venerable Telescopio Espacial Hubble. Entonces, los astrónomos podrán presenciar este momento crucial en la evolución del Universo directamente.

La astrónoma real de Escocia, la profesora Catherine Heymans, dijo que estaba «muy emocionada» con esta perspectiva.

Ella dijo: «¿No es tan fantástico que, como humanidad, una pequeña civilización en la Tierra pPanet, podamos crear un telescopio que podamos enviar al espacio y podamos mirar hacia atrás al Universo como era solo un ¡un par de cientos de millones de años después del Big Bang! «

Muchas de las primeras estrellas eran bastante diferentes a nuestro propio Sol. Eran más masivos y solo quemaban hidrógeno. Pero estos objetos crearon la próxima generación de estrellas que llevaron a la formación de elementos más pesados ​​de la tabla periódica.

Todo, excepto el hidrógeno, el helio y el litio, se crea dentro de las estrellas cuando explotan al final de sus vidas.

Por lo tanto, en última instancia, estamos hechos de las estrellas que nacieron cerca del amanecer del cosmos.

«Debido a que nosotros mismos somos el producto de la evolución estelar, estamos mirando hacia atrás a nuestro propio origen», dijo el profesor Ellis.

Los investigadores analizaron la luz de las estrellas de las galaxias utilizando tanto el Hubble como el Telescopio Espacial Spitzer. Estimaron la edad de las galaxias examinando la proporción de átomos de hidrógeno en la atmósfera de sus estrellas. Cuanto más antiguas son las estrellas, mayor es la proporción de átomos de hidrógeno.

Luego, el equipo calculó qué tan lejos estaban las galaxias. Debido a que la luz de estas galaxias tarda en llegar a nosotros, cuanto más lejos están, más atrás en el tiempo las observan los astrónomos.

Debido a que las seis galaxias que estudió el equipo se encuentran en los límites de los objetos que pueden observarse con telescopios, también se encuentran entre las más antiguas conocidas.

El equipo necesitó 70 horas de tiempo de observación, utilizando cuatro de los telescopios terrestres más grandes para estimar sus distancias. Estos fueron el Atacama Large Millimeter Array (Alma), el Very Large Telescope (VLT) y el Gemini South Telescope, todos ubicados en Chile, así como los telescopios gemelos Keck en Hawai.

Estas mediciones permitieron al equipo confirmar que estaban observando estas galaxias cuando el Universo tenía 550 millones de años. Conocer la edad de las galaxias y cuándo existieron permitió al equipo calcular cuándo nacieron las primeras estrellas.

Se han realizado estimaciones similares utilizando solo galaxias individuales, pero esta es la primera estimación significativa basada en un grupo representativo de ellas.