20/May/08

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Primera medición de temperatura cósmica en épocas primitivas

Un equipo de astrónomos utilizó el telescopio muy grande VLT de la organización Observatorio Europeo Austral ESO para detectar por primera vez en el ultravioleta la molécula de monóxido de carbono en una galaxia ubicada a casi 11 mil millones de años-luz de distancia

Esta hazaña, que había resultado esquiva por más de 25 años, permitió realizar la medición más precisa que se conoce de la temperatura cósmica en una época tan remota.

El equipo de astrónomos apuntó el espectrógrafo UVES del VLT de ESO por más de 8 horas en dirección a una galaxia bastante oculta, cuya luz a tardado casi 11 mil millones de años en llegar hasta nosotros, es decir, cerca del 80% de la edad del Universo.

La única forma de ver esta galaxia es a través de la huella que su gas interestelar deja en el espectro de un quásar, aún más remoto. "Los quásares aquí se utilizan solamente como un faro en el Universo muy distante. Las nubes interestelares de gas en las galaxias, situadas entre los quásares y nuestro campo visual, absorben parte de la luz emitida por los quásares. Como consecuencia, el espectro resultante presenta 'valles' oscuros que se pueden atribuir a elementos bien conocidos y posiblemente moléculas", explica Raghunathan Srianand (Pune, India), quien lideró el equipo que hizo las observaciones.

Gracias a la potencia del VLT y a una selección muy cuidadosa del objeto -este objeto fue seleccionado entre cerca de diez mil quásares- el equipo pudo descubrir la presencia de hidrógeno molecular normal y deuterado (H2, HD) y moléculas de monóxido de carbono (CO) en el medio interestelar de esta galaxia remota. "Esta es la primera vez que estas tres moléculas se han detectado en absorción frente a un quásar, un logro que había permanecido esquivo por más de un cuarto de siglo", dice Cédric Ledoux (ESO), miembro del equipo.

El mismo equipo ya había logrado otro récord con la detección del hidrógeno molecular más distante, en una galaxia observada cuando el Universo tenía menos de 1,5 mil millones de años de edad.

El gas interestelar es la reserva que permite la formación de estrellas y, como tal, es un componente importante de las galaxias. Además, debido a que los procesos de formación y el estado de las moléculas son muy sensibles a las condiciones físicas del gas, el que a su vez depende de la proporción de estrellas que se forman y su influencia, el estudio detallado de la química del medio interestelar es una importante herramienta para comprender cómo se forman las galaxias.

Basados en sus observaciones, los astrónomos demostraron que las condiciones físicas que prevalecen en el gas interestelar de esta galaxia remota son similares a las observadas en nuestra galaxia, la Vía Láctea.

Más importante aún, el equipo fue capaz de medir, con la mayor precisión alcanzada, la temperatura de la radiación cósmica de fondo en el Universo remoto. "A diferencia de otros métodos, medir la temperatura del fondo cósmico usando la molécula de CO implica muy pocos suposiciones", declara el coautor Pasquier Noterdaeme.

Si el Universo se formó en con el 'Big Bang', como suponen la mayoría de los astrofísicos, la radiación de esta primitiva bola incandescente debería haber sido más caliente en el pasado. Esto es exactamente lo que se encontró con estas nuevas mediciones. "Dada la medición de temperatura actual de 2,725 K, uno esperaría que la temperatura hace 11 mil millones de años fuera cerca de 9,3 K", dice el coautor Patrick Petitjean. "Nuestra serie de observaciones únicas realizadas con el VLT nos permiten deducir una temperatura de 9,15 K, sumándole o restándole 0,7 K, en excelente acuerdo con la teoría".

"Creemos que nuestro análisis es pionero en los estudios de la química interestelar en alto desplazamiento al rojo y demuestra que, junto con la detección de otras moléculas como HD o CH, es posible utilizar la química interestelar para abordar importantes temas cosmológicos", agrega Srianand.

Los resultados de este estudio han sido publicados en la sección Carta al Editor de la revista científica Astronomy & Astrophysics ("First detection of CO in a high-redshift damped Lyman-alfa system", por R. Srianand et al.).

Fuente:Cielo Sur . Aportado por Gustavo Courault