domingo, 3 de septiembre de 2017

Científicos explican cómo se hizo la luz en el Universo

Han sugerido que los agujeros negros tuvieron un importante papel en el paso de la «edad oscura» a la «era de la luz»

Al comienzo de su existencia, el Universo era tan denso y caliente que la luz no podía escapar - DOMINIO PÚBLICO

Por lo que sabemos, la historia del Universo comenzó así: al principio todo estaba concentrado en una singularidad, un punto de densidad infinita. De repente, en un «Big Bang» inimaginable, todo estalló. La materia, la energía y el espacio salieron despedidos en todas direcciones. Por primera vez, el tiempo comenzó a correr.
Quizás resulta difícil de imaginar, pero en el Big Bang todo estaba a oscuras. Esa gran explosión creó un cosmos germinal tan extremadamente caliente y denso, que la luz estaba totalmente atrapada en su interior. Parece ser que no fue hasta 1.000 millones de años después cuando la expansión del Universo permitió que este medio primigenio se hiciera transparente y que más tarde aparecieran las luminosas galaxias y estrellas. Ahora, científicos de la Universidad de Iowa (Estados Unidos) han explicado cómo pudo ocurrir este cambio. Después de observar rayos de luz ultravioleta escapando de una galaxia vecina, un estudio publicado recientemente en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society ha concluido que la clave está en los inmensos agujeros negros del centro de las galaxias: en las etapas tempranas del Universo, estos se deshacían violentamente de grandes cantidades de materia que expulsaban a gran velocidad. Esos furiosos «vientos» permitieron que la luz escapara por primera vez.

«Nuestras observaciones muestran la presencia de fuentes muy brillantes de rayos X que parecen ser agujeros negros engullendo materia», ha dicho en un comunicado Philip Kaaret, coautor de la investigación. «Es posible que este agujero negro esté creando vientos que ayudan a la radiación ionizante de las estrellas a escapar. En consecuencia, quizás los agujeros negros ayudaron a que el Universo se hiciera transparente».
Hasta ahora, los astrónomos solo han detectado tres galaxias cercanas en las que los rayos ultravioleta están huyendo. Entre todas ellas, Kaaret y su equipo se centraron en Tol 1247-232, una galaxia situada a 600 millones de años luz. Allí fue donde el telescopio espacial de rayos X Chandra detectó en 2016 una potente fuente de radiación situada en la activa región de formación de estrellas. Después se observó que esta fuente era puntual y que además su brillo fluctuaba drásticamente.

Agujeros negros furiosos

¿Qué podía ser? «Las estrellas no tienen cambios de brillo –no tan intensos, al menos–», ha dicho Kaaret. «Para cambiar así tu brillo tienes que ser un objeto pequeño, y esto reduce las opciones a una sola cosa: los agujeros negros».
De esta forma, serían estos extraños objetos, tan propensos a engullir materia, los que habrían «ensanchado» y hecho más transparente el Universo durante su etapa más primitiva por el hecho de estar expulsando al exterior grandes cantidades de materia. Pero, si los agujeros negros son moles que tragan gas y energía, y son incluso capaces de atrapar a la luz en su interior, ¿por qué expulsan materia?
En los últimos tiempos cada vez ha quedado más claro que la enorme velocidad de rotación de los agujeros crean corrientes y grandes chorros («jets») de energía y materia que se adentran en el espacio.
«A medida que la materia cae dentro del agujero negro, comienza a girar, y la rápida rotación empuja a una fracción de esta materia hacia fuera», ha explicado Kaaret.
Salvando todas las distancias, sería similar a lo que le ocurre a un patinador que gira sobre sí mismo con los brazos abiertos. Si los acerca al cuerpo, la conservación del momento angular implica que su cuerpo comienza a rotar más rápido. En los agujeros negros podría ocurrir lo mismo. A medida que la materia se acerca al agujero, comienza a rotar más rápido. Así, a medida que aumenta la fuerza del tirón gravitacional, la velocidad crea cada vez más energía.
«Los agujeros negros están produciendo fuertes vientos que podrían estar abriendo una ruta de escape para la luz ultravioleta. Esto es lo que podría haber ocurrido en las galaxias más antiguas», ha añadido Kaaret.
Ahora, y con el objetivo de tratar corroborar esta teoría, los investigadores estudiarán más de cerca la galaxia Tol 1247-232 y además explorarán otras galaxias.

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