El universo comenzó hace cerca de 14,000 millones de años como una vasta y oscura mezcla de protones y electrones. El hidrógeno se formó gradualmente, junto con el helio y algo de litio. Esa era toda la variedad del universo hasta que surgieron las primeras estrellas. Se requerían esas enormes máquinas de fusión nuclear para generar el oxígeno y todos los otros elementos más pesados que constituyen la vida. Así que señalar con precisión el amanecer cósmico, es decir, el momento en que se formaron las primeras estrellas, ha sido desde hace mucho tiempo una importante búsqueda para los astrofísicos. Ahora están un paso más cerca.
Las estrellas explotan cuando mueren, y en ese momento el oxígeno que se forma dentro de ellas se fusiona con el gas que hay en el resto de la galaxia que las rodea. Sin embargo, la luz es una artista del escape: siempre se aleja de su fuente. Eso significa que los astrónomos pueden detectar el brillo del oxígeno incluso desde distancias muy grandes.
Mediante el uso de un poderoso conjunto de radiotelescopios en Chile, un equipo internacional de astrofísicos hizo justamente eso. Encontraron el débil brillo infrarrojo del oxígeno proveniente de una galaxia distante conocida como MACS1149-JD1, o JD1 para abreviar.
Las ondas de luz se extienden al alejarse de su fuente, como una banda elástica estirada por el universo que se expande. El equipo sabía que al medir la longitud de onda del brillo del oxígeno (es decir, qué tan estirada estaba la banda elástica), conocería exactamente qué tan lejos se encuentra JD1 y en qué momento la luz salió de su fuente.
De acuerdo con su informe publicado el 17 de mayo en la revista Nature, el oxígeno salió de esa estrella hace 1,330 millones de años, o 500 millones de años antes del Big Bang. Esto lo convierte en el oxígeno más distante jamás encontrado. Desde que su luz salió de su fuente, el universo se ha expandido nueve o diez veces.
Pero eso no es todo. Dado que la luz proveniente de este oxígeno solo pudo haber escapado de una estrella muerta, las estrellas de JD1 debieron haberse formado antes. Mediante el uso de imágenes de los telescopios Hubble y Spitzer, el equipo calculó que la galaxia se formó alrededor de 250 millones de años después del comienzo del universo. Ese momento pudo haber sido el amanecer cósmico, afirma Richard Ellis, coautor del estudio y catedrático de astrofísica del University College de Londres.
Debido a que las imágenes del Spitzer eran borrosas, es posible que “una galaxia intrusa” haya sesgado los resultados, afirma Jane Rigby, astrofísica de la NASA. Sin embargo, Rigby señala que el telescopio espacial James Webb, que se pondrá en marcha en 2020 y está diseñado para estudiar las galaxias en el amanecer cósmico, podría confirmar los hallazgos.
Ellis piensa que el amanecer cósmico es tan importante como el Big Bang para comprender el universo. “Constituye el comienzo de la síntesis de elementos que nos conforman a ti y a mí”, señala. “La vida, desde luego, se produce mucho tiempo después”.
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Publicado en cooperación con Newsweek / Published in cooperation with Newsweek
