Una luz al principio de la oscuridad

Detectadas evidencias de formación estelar solo 250 millones de años después del Big Bang.

¿Cuando se hizo la luz en la oscuridad primigenia? Establecer cuando ocurrió el llamado "amanecer cósmico", el momento en que las primeras estrellas empezaron a brillar en un joven Universo hasta ese momento sumido en las tinieblas, es una de las prioridades de los astrónomos, ya que eso también implica el momento en que se comenzaron a generar los primeros elementos pesados, aquellos más allá del hidrógeno y el helio, y con ello se abrieron las puertas a una riqueza química que hizo posible, entre otras cosas, nuestra propia existencia.

Y ese amanecer parece situado, a escala cósmica, muy cerca del origen mismo del Universo. Así lo mostraron recientemente los observatorios ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) y  VLT (Very Large Telescope), que fueron capaces de detectar en la galaxia MACS1149-JD1, situada a 13.300 millones de años (o 500 millones de años después del Big Bang), un resplandor muy débil, emitido por oxígeno ionizado. Y eso es revelador, ya que este elemento solo hizo acto de presencia en el Cosmos como producto de la fusión de las primeras estrellas y luego liberado al explorar como supernovas. Por tanto, si ya estaba presente en ese momento, significa que debieron existir estrellas antes, una o varias generaciones estelares que vivieron y murieron antes de esos 500 millones de años.

"Me emocionó ver la señal de oxígeno distante en los datos de ALMA", afirma Takuya Hashimoto, autor principal del nuevo artículo e investigador de la Universidad Osaka Sangyo y el Observatorio Astronómico Nacional de Japón."Esta detección hace retroceder las fronteras del universo observable"."Vemos esta galaxia en un momento en el que el universo sólo tenía 500 millones de años y, sin embargo, ya tiene una población de estrellas maduras", explica Nicolas Laporte, investigador de la University College de Londres (UCL, Reino Unido) y  segundo autor del nuevo artículo."Por lo tanto somos capaces de utilizar esta galaxia para estudiar un período anterior, completamente desconocido, de la historia cósmica".

¿Y cuando se podría situar el momento en que nacieron esas estrellas primigenias en MACS1149-JD1? El brillo observado encaja con modelos que ponen esas fecha en tiempos tan cercanos a los del principio de todo como 250 millones de años. Las primeras estrellas y galaxias hicieron acto de presencia en el amanecer mismo de los tiempos. Richard Ellis, astrónomo senior en la UCL y coautor del artículo, concluye:"Determinar cuándo tuvo lugar el amanecer cósmico es el Santo Grial de la cosmología y el estudio de formación de galaxias. ¡Con estas nuevas observaciones de MACS1149-JD1 nos acercando a la posibilidad de ser testigos directos del nacimiento de la luz de las estrellas! Puesto que todos estamos hechos de material estelar procesado, esto es realmente encontrar nuestros propios orígenes".

La primera luz que iluminó la oscuridad, el momento en que el recién nacido Universo inició el camino hacia nuestra existencia. Ese tenue resplandor, situado en los limites del tiempo, marcó el principio de lo que somos.

 

La galaxia MACS1149-JD1, vista tal y como era hace 13.300 millones de años y observada con ALMA.

Viaje a la primera luz del Universo.

Simulación informática  historia de la probable formación de estrellas en MACS1149-JD1. La propia gravedad de la materia crea estructuras filamentosas y aumenta la densidad en las intersecciones de los filamentos. Alrededor de 200 millones de años después del Big Bang, se inicia la formación activa de estrellas en las regiones de alta densidad, lo cual conduce a la formación de las galaxias. El gas de la galaxia es expulsado por los vientos estelares y las supernovas, luego el gas vuelve a la galaxia y provoca otro estallido de formación estelar. 

ALMA y el VLT encuentran evidencias de estrellas formándose tan solo 250 millones de años después del Big Bang