28 feb. 2014

Una galaxia vecina revela valiosas pistas acerca del Big Bang

Una pequeña galaxia vecina de la Vía Láctea alberga pistas inestimables de cómo pudo desarrollarse el Big Bang. Los astrofísicos Evan Skillman y Kristen McQuinn de la University of Minnesota han descubierto una reliquia de valor incalculable del Big Bang en el patio trasero de la Vía Láctea. La galaxia en cuestión es Leo P, una galaxia enana en la constelación de Leo con relativamente pocas estrellas pero amplias nubes de hidrógeno y helio. Lo importante de esta galaxia son justamente esas nubes de gas, que muestran indicios de una composición que reflejaría los primeros minutos luego del Big Bang.
Leo P, una galaxia débil que los astrónomos descubrieron en las cercanías de la Vía Láctea en la primavera de 2013, se halla a unos cinco millones o seis millones de años-luz de distancia. El descubrimiento, detallado en una serie de estudios en The Astronomical Journal, ofrece a los astrónomos una mirada poco común de un objeto cósmico prístino, el cual no ha interaccionado nunca mediante encuentros disruptivos con otras galaxias sin tocar por los encuentros galácticos disruptivas. El descubrimiento de esta pequeña galaxia también sugiere que podría haber otras aguardando a ser descubiertas en nuestro cercano rincón del cosmos.

El Universo en 4 dimensiones (tres espaciales y una temporal)
By Derived. Spanish translation by Luis Fernández García [Public domain]
"Ha habido un aumento masivo en el número de estas galaxias cercanas, alrededor de la Vía Láctea y Andrómeda”, dice el astrónomo Alan McConnachie del National Research Council Canada’sHerzberg Institute of Astrophysics. Pero estas no contribuyen a la nueva investigación, porque aclaró que son muy pocas las galaxias enanas de este tipo, las cuales están completamente aisladas y solitarias.
"Se trata de un ambiente tranquilo, lejos de las grandes galaxias", dice Riccardo Giovanelli de la Universidad de Cornell, uno de los astrónomos que descubrieron a Leo P. Él y sus colegas escrutaron el cielo y la descubrieron en forma de una nube de gas de hidrógeno con el radiotelescopio del Observatorio de Arecibo, en Puerto Rico. Más tarde se confirmó el descubrimiento mediante telescopios ópticos en Kitt Peak National Observatory de Arizona, los que identificaron estrellas individuales dentro de la galaxia.
Según la nucleosíntesis del Big Bang, en el extremadamente caliente Universo infantil, sólo se formaron por fusión hidrógeno y helio (y hasta litio). Luego, pasados unos cinco minutos, la temperatura descendió lo suficiente como para que las reacciones de fusión se frenen, dejando sólo estos elementos formados.
"La abundancia original del helio en relación con el hidrógeno es una de las pocas medidas que indagan directamente los inicios del universo", explica McQuinn. "Sólo hubo un corto período en el que la temperatura del Universo fue la adecuada para que los átomos de hidrógeno se fusionen para formar helio. "Si la abundancia de helio después de ese período se puede medir y coincide con las predicciones de la teoría, se presta apoyo a dicha teoría."
Sin embargo, la composición primordial de hidrógeno y helio se comenzó a contaminar con los demás elementos de la tabla periódica con el paso de millones de años, cuando las primeras estrellas esparcieron sus desechos nucleares luego de sus cortas vidas.
Pero las pequeñas galaxias como Leo P son ineficientes en la formación de estrellas, por lo que han sido mínimamente contaminadas por elementos más pesados. Aunque es poco común, estas galaxias pueden tener la composición en el gas casi idéntica a la que había en los comienzos del Universo.
McQuinn, Skillman, y sus colegas midieron la abundancia de helio en Leo P en alrededor de un átomo de helio por cada 12 átomos de hidrógeno. "Esa es una muy buena aproximación a las predicciones de la teoría", señala Skillman.
Sólo hay un puñado de galaxias con propiedades comparables a las de Leo P, y se han descubierto a razón de aproximadamente una por década. Las dimensiones de Leo P son muy pequeñas, con sólo 3900 años luz en su eje mayor, un 4 por ciento del diámetro de la Vía Láctea. Dado este tamaño tan reducido y su pobreza de estrellas, no es extrañar que haya pasado inadvertida para los astrónomos a pesar de hallarse tan cerca de nuestra galaxia.

Por Mariano Miguel Lanzi

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