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El Telescopio Espacial Spitzer de la NASA ha logrado ver la luz de objetos que existieron hace 13 000 millones de años, en los comienzos mismos de nuestro universo.

Objetos primigenios en el comienzo del universoEl panel de la derecha muestra un grupo de estrellas y galaxias en la constelación de la Osa Mayor, cubriendo una región de unos 100 millones de años luz de lado. El panel de la izquierda muestra la misma zona, pero después de que las estrellas, las galaxias, y otras fuentes de luz fueron eliminadas.© NASA/JPL-Caltech (pulsar sobre la imagen para ampliarla)

Nuevas observaciones realizadas por el Telescopio Espacial Spitzer de la NASA sugieren fuertemente que la luz infrarroja detectada en un estudio anterior se originó en acumulaciones de los primeros objetos que aparecieron en el universo. Los datos recientes indican que estas manchas de luz se disemina por todo el cielo y proviene de cúmulos de objetos monstruosos y brillantes que se encuentran a más de 13 000 millones de años luz de distancia.

“Estamos forzando a nuestros telescopios hasta el límite, y estamos tremendamente cerca de obtener una imagen clara de las primerísimas colecciones de objetos”, dijo el Dr. Alexander Kashlinsky del Centro Goddard de Vuelo Espacial de la NASA en Greenbelt, Maryland, autor principal de dos artículos que serán publicados en la revista Astrophysical Journal Letters. “Sea lo que sean estos objetos, son intrínsecamente increíblemente luminosos, y muy diferentes de cualquier otra cosa que exista en la actualidad”.

Los astrónomos creen que estos objetos son las primeras estrellas (objetos gigantescos con más de 1 000 veces la masa de nuestro Sol) o voraces agujeros negros que están consumiendo gas y expeliendo toneladas de energía. Si los objetos son estrellas, entonces los cúmulos observados serían las primeras mini-galaxias que contenían una masa de menos de un millón de Soles. La Vía Láctea contiene aproximadamente el equivalente a unos 100 000 millones de soles y probablemente se formó cuando mini-galaxias como éstas se fundieron entre sí.

Este estudio es una detallada continuación de una observación inicial presentada por Kashlinksy y su equipo en la revista Nature en noviembre de 2005. El nuevo análisis cubre cinco regiones del cielo y consumió cientos de horas de tiempo de observación.

Los científicos dicen que el espacio, el tiempo y la materia se originaron hace 13 700 millones de años en una tremenda explosión conocida como Big Bang. Las observaciones del fondo cósmico de micro-ondas realizadas por el co-autor del presente estudio de Spitzer, Dr. John Mather de Goddard y por su equipo, apoyan fuertemente a esta teoría. Mather es co-ganador del Premio Nóbel 2006 de física por su trabajo. Otros pocos cientos de millones de años pasarían antes de que se formaran las primeras estrellas, finalizando así con la llamada “edad oscura” del universo.

Con Spitzer, el grupo de Kashlinsky estudió el fondo cósmico infrarrojo, una luz difusa proveniente de esta época temprana cuando se originaron las primeras estructuras. Parte de esta luz proviene de estrellas o de actividad de agujeros negros tan distantes que, aunque se originaron como luz óptica y ultravioleta, sus longitudes de onda se han estirado hasta convertirse en longitudes de onda del infrarrojo, en razón del crecimiento de espacio tiempo que causa la expansión del universo. Otras partes del fondo cósmico infrarrojo provienen de luz estelar distante absorbida por el polvo y re-emitida como luz infrarroja.

Cuadro de una animación artística que ilustra los primeros años del universo, desde su explosión creadora, pasando por la edad oscura y llegando a las primeras estrellas y mini-galaxias. La animación puede verse aquí.© NASA/JPL-Caltech

“Hay un debate en marcha sobre qué eran los primeros objetos y cómo se formaron las galaxias”, dijo el Dr. Harvey Moseley de Goddard, co-autor de los artículos. “Estamos en el buen camino, tratando de averiguarlo. Ahora, hemos alcanzado la cima de la colina y estamos mirando hacia la aldea que se encuentra allá debajo, tratando de entender qué es lo que pasa”.

El análisis necesitó primeramente la eliminación de la luz proveniente de todas las estrellas y las galaxias que se encontraban en el plano más cercano en todas las cinco regiones del cielo, dejando únicamente la luz más antigua. Luego, los científicos estudiaron las fluctuaciones en la intensidad de la luminosidad infrarroja, en medio de la luz relativamente difusa. Estas fluctuaciones revelaron acumulaciones de objetos que producían el patrón lumínico observado.

“Imaginémonos tratando de ver una noche los fuegos de artificio en una ciudad muy poblada”, dijo Kashlinsky. “Si pudiéramos apagar las luces de la ciudad, se podría obtener una visión clara de los fuegos. Lo que hemos hecho es apagar las luces del universo para ver las siluetas de sus primeros fuegos de artificio”.

Mather, quien es científico principal de proyecto para el futuro Telescopio Espacial James Webb de la NASA, dijo: “Spitzer ha allanado el camino para el Telescopio James Webb, el que podría ser capaz de identificar la naturaleza de los cúmulos”.

Este análisis fue financiado parcialmente por la Fundación Nacional de Ciencias. El apoyo científico para Goddard NASA fue proporcionado por Science Systems and Applications, Inc. El Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA (JPL) en Pasadena, California, gerencia la misión Spitzer para la NASA. Las operaciones científicas se realizan en el Centro de Ciencia Spitzer en el Instituto de Tecnología de California (Caltech), en Pasadena. Las observaciones fueron realizadas con el conjunto de cámaras infrarrojas de Spitzer, el que fue construido por el Centro Goddard de Vuelo Espacial de la NASA, en Greenbelt, Maryland. El investigador principal del instrumento es el Dr. Giovanni Fazio del Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica.

Telescopio Espacial Infrarrojo Spitzer.© NASA / JPLCaltech

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Traducido para Astroseti.org por Heber Rizzo Baladán

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Web Site: Spitzer Newsroom
Artículo: “NASA Telescope Picks Up Glow of Universe's First Objects”
Fecha: Diciembre 18, 2006

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