Tras la huella de la estrella más antigua

Astrónomos descubren la evidencia más antigua de hidrógeno en el universo.

El universo no siempre ha estado lleno de estrellas. De hecho, durante sus primeros 400.000 años fue un espacio oscuro y vacío. Al menos vacío de materia como hoy la conocemos. Solo había gases y elementos poco pesados. Fueron casi medio millón de años tristes y aburridos después del Big Bang.

Después de aquel periodo, durante otros 100 millones de años la fuerza de gravedad empezó a obrar un milagro. El gas comenzó a aglutinarse en regiones cada vez más densas, compactado por el tirón gravitatorio, tanto que llegó a colapsar en algunos lugares. Dicho vulgarmente, explotó en una rica diversidad de estrellas.

Aquel cambio de escenario fue fundamental para el resto de la historia del Universo. El modo en que se formaron los primeros astros, sus formas, sus composiciones, su evolución determinó el futuro del cosmos. ¿Cómo eran, entonces, aquellos primeros productos estelares?

No lo sabemos bien. Pero ahora contamos con una pista valiosísima. Después de 12 años de trabajo experimental un equipo de científicos dirigido por el astrónomo de la Universidad estadounidense de Arizona, Judd Bowman, ha detectado las huellas de las primeras estrellas nacidas en el cosmos, las que pueden ser los ancestros de todos los astros que hoy pueblan el universo conocido.

Y ¿cómo lo han logrado? El trabajo se ha centrado en el uso de potentes radiotelescopios basados en el Observatorio de Radioastronomía Murchison, en Australia. Con ellos, los investigadores han medido emisiones de radio procedentes de todos los objetos astronómicos que pueden detectarse en la mayor parte del cielo visible desde el hemisferio sur de la Tierra buscando pequeñas variaciones en la frecuencia o en la longitud de onda. Literalmente, han buscado una aguja milimétrica en el pajar del cosmos gigantesco. 12 años de incansable análisis de datos.

Igual que emiten luz, las estrellas y otros cuerpos astronómicos pueden emitir señales en el espectro de radio. Estas señales son captadas, aunque de modo muy tenue, por las antenas de los radiotelescopios. Una vez detectadas, la tecnología de recepción las amplifica, luego se digitalizan y se guardan en formato informático. Millones de señales similares pueden ser procesadas por programas informáticos muy poderosos para encontrar en ellas pistas sobre el objeto que las ha emitido. Y es que las ondas de radio van cargadas de información valiosa, del mismo modo que la voz de una persona nos puede dar pistas sobre su sexo, su edad o si padece alguna enfermedad.

Entre los millones de señales detectadas una llamó poderosamente la atención. El registro demostraba que procedía de una nube de hidrógeno primordial que rellenaba el espacio entre las estrellas en los primeros tiempos del universo, cuando el cosmos solo tenía 180 millones de años. De manera que, por primera vez en la historia, se ha obtenido información fidedigna de cómo era el ambiente en el que vivieron las primera estrellas.

De hecho, el propio director de este proyecto, Judd Bownan se ha atrevido a afirmar que «es muy poco probable que volvamos tener información de un periodo más antiguo de la historia del cosmos en nuestra vida. Hemos llegado todo lo lejos que se puede llegar con la tecnología actual».

El resultado de este viaje al pasado es clarificador. Podemos asegurar gracias a la observación de este entorno estelar que en algún momento en los primeros cientos de millones de años de existencia del cosmos las primeras estrellas recién nacidas empezaron a modificar el entorno en el que flotaban, como un niño recién nacido trastoca la quietud del hogar. El hidrógeno que compone el medio interestelar empieza a ser afectado por la radiación de esas primigenias estrellas. Ahora, miles de millones de años después, esa huella en el hidrógeno ha sido, por fin, localizada.

Estudiando dicha huella, se ha descubierto que el gas primordial debió de ser más frío de lo que se pensaba hasta ahora. Esto podría confirmar algunas ideas aún no del todo resueltas sobre el origen de la materia y que proponen que la materia normal pudo interactuar con la materia oscura y perder parte de su energía.

A partir de ahora, los astrónomos se proponen seguir sintonizando sus aparatos en la frecuencia de la señal recibida para tratar de extraer más información de ella. Solo así podremos saber realmente cómo fueron las primeras estrellas nacidas en el universo.