12 nov. 2011

Nubes de gas primigenio minutos después del Big Bang

Los astrónomos han encontrado nubes primordiales de gas luego de transcurridos pocos minutos después del Big Bang. Esta sería una confirmación más de la teoría, ya que se ajusta al modelo en gran medida.

La composición química de dicho gas coincide con las predicciones teóricas, apoyando la explicación cosmológica moderna de los orígenes de los elementos en el universo. 

Según la teoría, en los primeros momentos del Universo (ver este artículo) fermiones y bosones eran intercambiables; pero a los 3 minutos ya se habían formado los primeros núcleos atómicos, casi todo hidrógeno, parte de helio y muy poco litio.

Recién transcurridos 500 mil años se pudieron formar los primeros átomos, y luego de unos millones de años ya las primeras estrellas brillaban en ese cosmos naciente. A partir de allí, los demás átomos comenzaron a formarse en los núcleos estelares y, después, en las supernovas.

Hasta esta confirmación, los científicos siempre encontraban elementos más pesados que el hidrógeno y el helio cuando escrutaban el universo en nacimiento. Parecía muy difícil lograr detectar esas nubes primordiales minutos después del Big Bang.

Pero esta es, efectivamente, la primera vez que se halla material primordial no contaminado por elementos pesados de las estrellas. Es decir: anteriormente, siempre que se observaba una nube de gas, además de poseer hidrógeno y helio en alta proporción, ésta tenía elementos forjados en las estrellas; con lo que dicha nube no podía ser primordial.
“Esta es la primera vez que hemos observado gas prístino no contaminado por los elementos pesados ", dijo J. Xavier Prochaska, profesor de astronomía y astrofísica en la Universidad de California en Santa Cruz.
Esta es la primera evidencia que coincide plenamente con la composición de gas primordial predicha por la teoría del Big Bang.

Estas nubes fueron descubiertas a través del análisis espectroscópico de la luz proveniente de los quásares más distantes. El aparato utilizado fue el espectrómetro del telescopio Keck I en el W. M. Keck Observatory in Hawaii y el proyecto, dirigido por Michelle Fumagalli de la Universidad de California en Santa Cruz.

Estas mediciones se hicieron a partir de la difusión de la luz de los quásares en nubes de gas cercanas. Mediante esta técnica, se pueden observar espectros de emisión (más difícil) o absorción de las nubes para así identificar los elementos que las componen.

A partir de dichos espectros de absorción, los investigadores observaron que las nubes sólo poseían hidrógeno y su hisótopo deuterio. Cabe aclarar que el espectroscopio usado carece de sensibilidad al helio, por lo que no se sabe si este elemento está presente. Pero sí tiene una excelente sensibilidad para el carbono, oxígeno y silicio; y se demostró la ausencia total de estos elementos.

Antes de este descubrimiento, las medidas más bajas de la abundancia de metal en el universo estaban cerca de una milésima parte de la "metalicidad" que posee nuestro sol.

Se pensaba que este era un piso y que nada podía ser inferior a una milésima del enriquecimiento solar. Esto se debe a que los metales producidos por las estrellas de las galaxias, rápidamente se dispersan en el universo a partir de las supernovas.

Fumagalli dijo: "Esto fue algo inesperado. Desafía nuestras ideas acerca de cómo los metales se dispersan a partir de las estrellas que los producen."

Los investigadores calcularon una metalicidad para el gas primordial de alrededor de un diez milésimo del contenido en el sol. En el otro extremo se encuentran algunas estrellas ricas en metales, que poseen metalicidad casi diez veces mayores que la solar.

"La abundancia de metales en diferentes regiones del universo abarca una gama enorme", dijo Prochaska."Así que estos resultados establecen restricciones en nuestra comprensión de cómo los metales se distribuyen por todo el universo."

Es lógico que estos resultados deben de ser confirmados con nuevas mediciones. Mientras tanto se trata de una confirmación más a la teoría del Big Bang.

Fuente de la traducción y adaptación: University of California

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