Crédito de imagen: SDSS
Los cuásares conocidos más distantes muestran que se formaron algunos agujeros negros supermasivos cuando el universo tenía solo el 6% de su edad actual, o unos 700 millones de años después del Big Bang.
Cómo los agujeros negros de varios miles de millones de masas solares se formaron tan rápidamente en el universo primitivo es un misterio planteado por los astrónomos con el Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Han descubierto 13 de los cuásares más antiguos y más distantes encontrados hasta ahora.
"Esperamos al menos duplicar ese número en los próximos tres años", dijo Xiaohui Fan del Observatorio Steward de la Universidad de Arizona en Tucson.
Fan dirigió al equipo de SDSS que descubrió los quásares distantes, que son objetos compactos pero luminosos que se cree que funcionan con agujeros negros supermasivos. El cuásar más distante, en la constelación de la Osa Mayor, está a unos 13 mil millones de años luz de distancia.
Los cuásares más antiguos plantean otras preguntas tentadoras sobre el universo primitivo. Fan habló sobre eso hoy (13 de febrero) en la reunión anual de la Asociación Americana para el Avance de la Ciencia en Seattle.
El universo infantil era hidrógeno y helio.
"Pero vemos muchos otros elementos en torno a esos primeros cuásares", dijo Fan. “Vemos evidencia de carbono, nitrógeno, hierro y otros elementos, y no está claro cómo llegaron estos elementos allí. Hay tanto hierro, proporcional a la población de esos primeros sistemas, como lo hay en las galaxias maduras cercanas ”.
Los astrónomos estiman la edad actual del universo en 13.7 mil millones de años. Los cuásares en el universo primitivo parecían tan maduros como las galaxias cercanas que, como la Vía Láctea, se formaron un par de miles de millones de años después del Big Bang.
Además, los radioastrónomos que colaboran con los investigadores de SDSS detectaron monóxido de carbono, un componente clave de las nubes moleculares, cerca de los antiguos quásares.
Toda esta evidencia sugiere que las primeras galaxias maduras se formaron junto con los antiguos agujeros negros supermasivos en el universo primitivo.
Aunque los cosmólogos no se asustan, necesitan refinar la teoría para aclarar lo que está sucediendo.
Fan y sus colegas creen que los cuásares más antiguos se pueden utilizar para investigar el final de la Edad Media Cósmica y el comienzo del Renacimiento Cósmico.
En la llamada Edad Oscura Cósmica, el universo era un lugar frío y opaco sin estrellas. Luego vino una fase crítica donde el universo pasó por una transición rápida. Las primeras galaxias y cuásares se formaron en el Renacimiento Cósmico, calentando el universo para que se convirtiera en el lugar que vemos hoy.
Fan y sus colegas creen que algunos de sus cuásares más antiguos conocidos pueden abarcar la transición crítica.
“Nuestras observaciones sugieren que lo que podemos estar viendo durante esta transición es que el hidrógeno atómico se ionice por completo. Este proceso de ionización fue uno de los procesos importantes durante los primeros mil millones de años ".
Las observaciones actuales acaban de comenzar a revelar cuándo y cómo se produjo este proceso de ionización. Los datos de los quásares distantes combinados con otras pruebas, como el fondo cósmico de microondas, que es la radiación relicta del Big Bang, comenzarán a probar la teoría de cómo aparecieron las primeras galaxias en el universo, dijo Fan.
Puede tomar el telescopio espacial de gran apertura, el telescopio espacial James Webb de 6.5 metros de la NASA, para explorar realmente lo que sucedió entre la Edad Media Cósmica y el Renacimiento Cósmico, dijo Fan.
Los telescopios ópticos / infrarrojos terrestres no pueden detectar objetos desplazados al rojo mucho más allá de 6.5, anotó Fan. El vapor de agua en la atmósfera de la Tierra absorbe longitudes de onda infrarrojas más largas, por lo que tomará un telescopio espacial, probablemente con una abertura mayor que la del Telescopio Spitzer de la NASA que ahora orbita la Tierra, para estudiar objetos en desplazamiento al rojo 7, 8 o 10 pulgadas detalle, dijo Fan.
(El llamado desplazamiento al rojo es un fenómeno proporcional a la velocidad de un objeto celeste que se aleja de la Tierra. Las líneas de su espectro se desplazan hacia longitudes de onda rojas más largas. Los astrónomos ahora creen que los objetos más distantes retroceden de la Tierra a las velocidades más altas, por lo que cuanto más lejos esté un objeto, mayor será su desplazamiento hacia el rojo).
Fuente original: Comunicado de prensa de la UA
