Estrategia para detectar las primeras estrellas que se formaron en el universo

Nada se sabe de las primeras estrellas creadas en el universo. Los procesos mediante los cuales se formaron debieron ser muy distintos de los que han venido siendo típicos en el universo desde los últimos miles de millones de años. Puede que bastantes de aquellas estrellas fuesen exóticas según los parámetros actuales.

El universo nació hace unos 13.800 millones de años con el Big Bang, una colosal “explosión” en la que se creó el espacio, el tiempo y la energía y la materia primas a partir de todo lo cual se ha desarrollado el universo en el que hoy en día vivimos. Pero al principio, el universo era muy distinto del actual. Cuando, tras la explosión inicial y la furia de las fases inmediatas, el ambiente se atemperó un poco, la materia del cosmos comenzó a organizarse de maneras más complejas, incluyendo las primeras estrellas que proyectaron su luz en la oscuridad del espacio. A este acontecimiento se le denomina, un tanto poéticamente, “el amanecer cósmico”.

Sin embargo, captar esas primeras luces del amanecer cósmico es todo un desafío, incluso con los telescopios más potentes de hoy en día.

Cuanto más lejos se observa el cosmos, más atrás en el tiempo se retrocede. Así, en teoría, bastaría mirar a una distancia de unos 13.600 millones de años-luz para ver a algunas de las primeras estrellas creadas en el universo, ya que lo observado a esa distancia aparece tal como era hace 13.600 millones de años, el tiempo que ha tardado en llegar hasta nosotros la luz emitida desde allí. Por tanto, incluso si esas estrellas tuvieron una vida breve y ya no existen hoy en día, todavía es posible observarlas en su época de esplendor. Por desgracia, hay muchos impedimentos para captar de manera directa esa luz estelar tan distante y antigua, haciendo que, en la práctica resulte inviable.

Recreación artística de una de las primeras estrellas formadas en el universo. (Ilustración: Jorge Munnshe para NCYT de Amazings)

Ahora, un equipo internacional de astrónomos, encabezado por Thomas Gessey-Jones, del Grupo de Astrofísica del Laboratorio Cavendish, adscrito a la Universidad de Cambridge en el Reino Unido, ha mostrado que es factible averiguar las masas de las primeras estrellas mediante el análisis de una señal de radio específica (creada por átomos de hidrógeno que llenaban los espacios entre las regiones de formación estelar) que se originó unos cien millones de años después del Big Bang.

Analizando cómo las primeras estrellas, y los remanentes que muchas dejaron al extinguirse, afectaron a esta señal, conocida como la señal de 21 centímetros por su longitud de onda, los autores del nuevo estudio han llegado a la conclusión de que con radiotelescopios futuros más potentes, será posible sondear el universo en algunas de sus etapas más arcaicas, incluyendo la formación de las primeras estrellas, y conocer más detalles de cómo el universo se transformó desde una masa casi homogénea compuesta principalmente de hidrógeno a la increíble complejidad que vemos hoy.

El estudio se titula “Determination of the mass distribution of the first stars from the 21-cm signal”. Y se ha publicado en la revista académica Nature Astronomy. (Fuente: NCYT de Amazings)