Miércoles 3 de junio de 2015
Sabemos que el universo tuvo un comienzo espectacular, con condiciones similares a las que se producen en los interiores estelares en sus primeros instantes, para luego enfriarse a los niveles de la atmósfera de una estrella un poco más fría que el Sol, y tan sólo unos 400.000 años después.
En este breve período de la historia del cosmos, las temperaturas eran lo suficientemente altas como para que tanto protones, electrones y fotones formaran una sopa cósmica, donde unos con otros colisionaban continuamente. En ese ambiente, la luz no podía escapar de la materia, y viceversa. Esta situación duró hasta que la temperatura media del universo bajó lo suficiente como para permitir que la interacción eléctrica dominara la relación de protones y electrones, y entonces se formaran los primeros átomos de hidrógeno (un protón más un electrón). En este momento, dado que aún no se han formado las primeras estrellas, comienza lo que llamamos "edad oscura".
A medida que el tiempo avanza, se van formando las primeras estructuras tales como estrellas, galaxias y cuásares (familia de objetos que están entre los más luminosos en el universo) en una escala que aún no está bien determinada. Tener acceso a estos primeros objetos en el universo es extremadamente difícil porque su luz tiene que pasar a través de este gas de hidrógeno neutro, el que absorbe la mayor parte de ésta.
Este fenómeno es equivalente a observar la luces de un auto acercarse en una carretera en medio de una espesa neblina. Sólo lo podemos ver cuando éste se aproxima al borde de esa especie de nube y está a punto de salir de ella. Por esta razón, no tenemos observaciones directas de este período, salvo por los cuásares que están en el borde de la edad oscura y que son como los autos que están saliendo de la neblina.
El borde de esta neblina se produce porque una vez aparecidas las primeras estrellas, galaxias y cuásares, se genera la suficiente radiación ultravioleta de alta energía como para ser capaz de viajar grandes distancias ionizando el tenue gas de hidrógeno en todo el universo (extrayendo su único electrón) y volviéndolo transparente. Así, se forman grandes burbujas de gas completamente ionizado, las que van creciendo en el tiempo. Cuando muchas de esas burbujas se tocan unas con otras estamos en presencia de la reionización del universo y el fin de la edad oscura con la aparición de las primeras estrellas.
Los cuásares más distantes nos dan información sobre el final de este importante período, porque nos indican cuándo y qué tan rápido ocurrió. La presencia de la absorción del hidrógeno –por esta continua nube de gas en la luz de los cuásares– fue predicha por los astrónomos James Gunn y Bruce Peterson en 1965 (se conoce como el efecto Gunn-Peterson), pero recién fue observada el año 2001 con la detección de los cuásares más distantes a esa fecha.
Más detalles sobre estos límites los tendremos cuando podamos encontrar un número considerable de cuásares a esas grandes distancias. Para esto estamos desarrollando nuevas búsquedas con los telescopios de gran campo –tales como el VST (VLT Survey Telescope)– ubicados en el norte de Chile.
