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Los científicos han fracasado en la detección de una señal clave procedente del espacio – y la han utilizado para explicar algunas de las primeras partes del universo.
La incapacidad para captar la señal ha permitido a los investigadores comprender mejor las primeras galaxias que existieron. Es una de las primeras veces que han podido estudiar el periodo conocido como “amanecer cósmico”, cuando surgieron las primeras estrellas y galaxias.
Los científicos son ahora capaces de poner límites a la masa y la energía que salen de esas primeras estrellas y galaxias, utilizando un método contrario a la intuición.
Los investigadores buscaban una señal específica, conocida como la línea de hidrógeno de 21 centímetros. Al no encontrarla, pudieron descartar algunas hipótesis sobre los inicios de las estrellas y galaxias del universo.
Esas galaxias aún no pueden verse directamente. Pero el nuevo estudio es una forma de entender uno de los momentos más importantes del cosmos, cuando pasó de estar en gran parte vacío a estar lleno de estrellas.
La línea de hidrógeno de 21 centímetros es una señal de radio producida por átomos de hidrógeno en el universo primitivo. Los científicos pueden utilizarla para examinar por completo las poblaciones de galaxias muy primitivas.
En algún momento, los científicos esperan ver la luz más temprana de esas primeras galaxias. Y en 2018, los investigadores publicaron un estudio que sugería que lo habían hecho, pero descubrieron que la señal era mucho más fuerte de lo esperado, y las conclusiones siguen siendo controvertidas.
En el nuevo estudio, los investigadores utilizaron el radiotelescopio SARAS3 de la India para tratar de encontrar un escenario que pudiera explicar por qué esa señal era tan brillante. Pero no pudieron encontrar una explicación para ello.
Sin embargo, al no detectarla, eso permitió a los investigadores comprender las galaxias que estaban buscando en primer lugar. También sugiere que las dramáticas implicaciones de ese hallazgo de 2018 -que algo muy inesperado estaba sucediendo en el universo primitivo- no es el caso, y los científicos pueden volver a trabajar en escenarios más convencionales.
“Estábamos buscando una señal con una cierta amplitud”, dijo Harry Bevins, estudiante de doctorado del Laboratorio Cavendish de Cambridge y autor principal del artículo. “Pero al no encontrar esa señal, podemos poner un límite a su profundidad. Eso, a su vez, empieza a informarnos sobre lo brillantes que eran las primeras galaxias.”
Los científicos esperan que la investigación sea el comienzo de una nueva era de avances en nuestra comprensión del amanecer cósmico y los inicios del universo. El nuevo JWST de la NASA, por ejemplo, podrá ver directamente galaxias individuales en el universo primitivo.
“Este es un primer paso en lo que esperamos sea una década de descubrimientos sobre cómo el Universo pasó de la oscuridad y el vacío al complejo reino de estrellas, galaxias y otros objetos celestes que hoy podemos ver desde la Tierra”, dijo en un comunicado el Dr. Eloy de Lera Acedo, del Laboratorio Cavendish de Cambridge, que codirigió la investigación.
El estudio se describe en un artículo, ‘Astrophysical constraints from the SARAS 3 non-detection of the cosmic dawn sky-averaged 21-cm signal’, publicado en Nature Astronomy hoy.
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