Descubren una nube de gas de la época del Big Bang

Científicos australianos han descubierto una nube de gas, considerada como un fósil del origen del universo. Ha sido gracias al telescopio óptico más potente del mundo, del Observatorio W. M. Keck, en Hawai. Es la tercera nube de estas características que se detecta, y permitirá descubrir qué gases formaron las estrellas y las galaxias.
 
La nube de gases descubierta presenta una ínfima presencia de materiales procedentes de las explosiones de las estrellas, lo que prueba que ha permanecido intacta desde  el nacimiento del universo.
 
El descubrimiento de este fósil tan raro ha sido liderado por Fred Robert y Michael Murphy en la Universidad de Tecnología de Swinburne, en Australia. Ofrece nueva información sobre cómo se formaron las primeras galaxias en el universo.
 
Los resultados serán publicados en el diario Monthly Notices de la Real Sociedad Astronómica, si bien ya se han adelantado en Arxiv.
 
Nubes impolutas
 
La mayor parte del gas que se observa en el universo está contaminado por elementos pesados que proceden de la explosión de las estrellas. “Pero esta nube particular parece impoluta, no contaminada por ninguna estrella aún después de 1.500 millones de años tras el Big Bang”, explica Robert en un comunicado.
 
La proporción de elementos pesados que pudiera contener esta nube es menos del 0,01% de la que se encuentra en nuestro Sol, un índice sumamente bajo. La conclusión es que se trata de una “verdadera reliquia del Big Bang”.
  
Los cuásares como aliados
 
Robert y su equipo usaron dos instrumentos del Observatorio W. M. Keck, situado cerca de la cima del volcán inactivo Mauna Kea, en Hawai: el Espectógrafo de imágenes Echellette (ESI) y Espectómetro de alta resolución Echelle (HIRES). Con ellos, observaron el espectro de un cuásar situado detrás de la nube de gas.
 
Un cuásar es un fenómeno producido cuando un agujero negro supermasivo absorbe grandes cantidades de materia de una galaxia, emitiendo una luz brillante que proporciona una fuente luminosa. Contra ella se pueden observar las sombras espectrales del hidrógeno en la nube.
 
Los investigadores apuntaron hacia cuásares donde previamente solo se habían visto sombras del hidrógeno y no de elementos pesados, de espectros de calidad inferior. Según Robert, “esto permitió descubrir rápidamente un fósil tan raro".

Hacia una mayor comprensión del universo
 
Los otros dos únicos fósiles conocidos de características similares fueron descubiertos en 2011 por el profesor Michele Fumagalli, de la Universidad de Durham (Reino Unido); John O'Meara, Científico Principal en el Observatorio W. M. Keck; y el profesor J. Xavier Prochaska, de la Universidad de California (Estados Unidos). Tanto Fumagalli como O'Meara son los coautores de esta nueva investigación sobre la tercera nube fósil.
 
"Las dos primeras fueron descubrimientos fortuitos, y pensamos que eran la punta del iceberg. Pero nadie ha descubierto algo similar, son muy raras y difíciles de ver. Es fantástico descubrir finalmente una de manera sistemática", explica O'Meara.
 
"Ahora es posible inspeccionar estas reliquias fósiles del Big Bang", añade Murphy. "Esto nos dirá exactamente su nivel de rareza y nos ayudará a entender cómo algunos gases formaron estrellas y galaxias en el temprano universo, y por qué otros no lo hicieron".

Referencia
 
Exploring the origins of a new, apparently metal-free gas cloud at z = 4.4. P. Frédéric Robert et al. astro-ph.GA, 12 December 2018. https://arxiv.org/abs/1812.05098v1.