Atrapado el polvo de las primeras estrellas

El telescopio ALMA de Atacama (Chile) logra una proeza científica: nunca antes los investigadores habían sido capaces de capturar restos de materia estelar tan cercanos al origen del Universo. Concretamente, de hace 13.200 millones de años.

Es un ovillo de polvo estelar, una porción de la añeja materia de la que están hechas las galaxias, de la arcilla primordial que moldeó los primeros astros brillantes, cuando el universo aún era un bebé torpe, incapaz de dar siquiera los primeros pasos. 13.200 millones de años después de que ese polvo amaneciera a la vida, un telescopio instalado en el desierto de Atacama (Chile) ha detectado su presencia. La luz que procede desde la región del cosmos donde ese polvo habitó lleva 13.200 millones de años viajando para traernos la buena nueva de su presencia. Cuando partió de su origen, el Universo sólo tenía 600 millones de años de edad.

La región en cuestión no tiene nombre: es una galaxia primitiva conocida como A2744-yD4 y no sabemos ahora dónde se encuentra. Sólo podemos calcular matemáticamente la distancia que a estas alturas nos separa de ella, unos 30.000 millones de años luz. No podemos saber cómo es (si es que existe), pero acabamos de recibir la gloriosa noticia de cómo fue hace 13.200 millones de años. Nunca antes la ciencia había logrado capturar restos de materia estelar tan cercanos al origen de todo.

La proeza científica, liderada por astrónomos del University College de Londres y publicada ayer en «The Astrophysycal Journal Letters», ha sido posible gracias a la confluencia de dos grandes obras de infraestructura, una natural y otra creada por la mano del hombre. La segunda es el telescopio ALMA (Atacama Large Millimeter/submillineter Array), la joya de la corona del Observatorio Europeo Austral y una de las más potentes herramientas de observación del cielo desde tierra. La obra natural es el grupo de galaxias supermasivas que, por azar, se ha colado entre la remota fuente de luz y nosotros. Con su gravedad, ha aumentado la luz de los confines, como la lente de una lupa aumenta la imagen del mosquito. Es un fenómeno conocido como lente gravitacional que permite acercar a la vista de nuestros modestos telescopios sucesos cósmicos invisibles.

El polvo estelar está compuesto fundamentalmente por motas de una millonésima de centímetro de silicio, carbono y aluminio. Los elementos químicos que contiene se cuecen en el interior de una estrella joven, la dan forma durante millones de años, hasta que el astro muere (generalmente convertido en supernova) y explota enviando al espacio millones de toneladas de su polvo fundacional. El ciclo puede volver a repetirse y del polvo que fueron otras estrellas nacerán otras. Hoy el cosmos está repleto de estos granos fundacionales. Pero en los orígenes del espacio, antes de que muriera la primera generación de astros, era escaso. La detección de este resto ahora presentado en sociedad parece indicar que, quizás, no fuera tan escaso. Extrapolando los datos, el equipo de científicos responsable de la investigación cree que en A2744-yD4 debió de haber polvo estelar equivalente a 6 millones de masas solares (para crear seis millones de soles como el nuestro). La masa total de la galaxia sería de unos 2.000 millones de soles. En ese entorno, se cree que cada año nacían 20 estrellas nuevas.

La ratio de nacimiento de estrellas no es extraña: estamos hablando de una galaxia en los momentos iniciales del cosmos, con toda la efervescencia creativa de la juventud. Hoy, la vía láctea genera una masa solar al año solamente. Lo que resulta más sorprendente es que existiera tal cantidad de polvo estelar solo 600 millones de años después del nacimiento del universo, cuando en teoría no había dado tiempo para que murieran suficientes estrellas.

El universo primordial, según las teorías comúnmente aceptadas, debía estar formado casi sólo de helio e hidrógeno con alguna traza de litio. Los elementos más pesados se fueron fabricando conforme las estrellas empezaron a nacer y morir. El nuevo hallazgo parece indicar que la creación de polvo estelar sufrió un repentino acelerón en algún momento de la infancia cósmica. Para cuando A2744-yD4 empezó a emitir la luz que ahora hemos recibido, ya se había producido una considerable actividad de nacimiento y mortandad de estrellas. El telescopio ALMA ha detectado también otro fenómeno interesante: la emisión brillante de oxígeno ionizado procedente de la remotísima galaxia en cuestión. Se trata del lugar más lejano en el que jamás se ha podido encontrar un resto de oxígeno y, por lo tanto, también del oxígeno más primitivo nunca detectado.

Los datos combinados de estas observaciones permiten ahora a los astrónomos entender algo mejor cómo fueron los momentos en los que las primeras estrellas empezaron a encenderse. De aquellos primeros pasos surgió la catarata de acontecimientos que desencadenaron en nuestra galaxia, nuestro Sol y nuestros propios planetas. En cierto modo, nosotros mismos somos producto de lo que se cocía en A2744-yD4 hace 13.000 millones de años y que ahora hemos podido vislumbrar.

Acumular el polvo original del universo es un poco como adentrarnos en nuestros propios orígenes, como si moviéramos la nevera de una casa vieja y halláramos allí las pelusas polvorientas depositadas por la actividad cotidiana de nuestros tatarabuelos, esperando a ser encontradas décadas después por alguien que sepa interpretarlas. Polvo somos...