Científicos miden la luz estelar de la época en que el Universo era joven

Por Elizabeth Landau

(CNN) — El Universo era solo un niño cuando tenía cuatro billones de años. Científicos dijeron este jueves que habían medido de la luz que existía en esa época y que sigue viajando hacia nosotros.

Se le llama la luz del fondo extragaláctico. Incluye luz de las estrellas que existía cuando el Universo era incluso más joven que esos cuatro millones de años, lo cual podría ayudar a entender cómo se formaron las estrellas y cómo evolucionaron las galaxias, informaron investigadores en el Journal of Science.

“Creo que es asombroso ser capaz de sondear nuestro Universo cuando era tan joven, cuando se formaron las primera estrellas”, dijo Marco Ajello, investigador de la Universidad de Stanford y coautor del estudio.

Investigadores escribieron en el estudio que ha habido varios intentos en el pasado de detectar este fenómeno pero que han sido fallidos.

El hallazgo es importante para estimar el número de galaxias más pequeñas y débiles que los telescopios no pueden detectar, dijo Claude-Andre Faucher-Guguere, investigador del Departamento de Astronomía de la Universidad de California, en Berkeley, quien no colaboró con la investigación.

Esta es la razón: Todos los telescopios tienen sus limitantes, especialmente su tamaño. Así que los astrónomos pueden usarlos para detectar galaxias grandes y luminosas pero hay más galaxias que estas herramientas no captan.

“Estudiar la luz del fondo extragaláctico nos permite superar esas limitaciones porque la luz de fondo es la suma de la luz producida por todas las galaxias, incluidas aquellas que son demasiado débiles para ser detectadas de forma individual por métodos tradicionales”, dijo.

Cómo lo hicieron: Para estudiar esto, los científicos se enfocaron en sus esfuerzos en los rayos gamma usando el telescopio de la NASA Fermi. Específicamente buscaron blazars, que son núcleos galácticos que arrojan chorros asociados a agujeros negros.

Cuando este fondo extragaláctico absorbe los rayos gamma, el proceso produce pares de electrón-positrón. Un positrón es una partícula de antimateria.

Esta es la reacción inversa de lo que describe la novela de Dan Brown, Ángeles y Demociones, explica Faucher-Giguere. En ese libro, la bomba de los villanos aprovecha la extraordinaria energía de la materia y la antimateria, que se aniquilan entre sí.

Con base en cuántos rayos gamma se espera que estén presentes, comparado con cuántos han sido observados, los científicos calcularon el número de rayos gama que aparecieron para ser absorbidos por la luz de las estrellas al inicio del Universo.

En ese sentido, la fuente de los rayos gamma son como “faros” y la luz de las estrellas es como niebla, dijo Ajello. Los científicos saben que la luz de las estrellas está absorbiendo los rayos gamma cuando el “faro” es más tenue.

Así, los científicos puedan sumar a la luz de las galaxias que pueden detectar y compararla con la luz del fondo extragaláctico. Esta sustracción es clave sobre cuántas galaxias no hemos detectado directamente con nuestros telescopios y qué tan luminosas son, explicó Faucher-Guiguere.

De acuerdo con este estudio, las galaxias observadas directamente con telescopios representan la mayor parte de la luz del fondo extragaláctico medido. Eso significa que no puede haber mucha luz que venga de galaxias más débiles, explicó Faucher-Guiguere. También pone límites al número de agujeros negros y estrellas masivas que había en el Universo joven.

“Es una nueva y única restricción que todos los modelos futuros de la evolución de la galaxia y los agujeros negros tendrán que satisfacer”, dijo Faucher-Guiguere.