Los astrónomos han estado investigando desde hace tiempo el momento en que aparecieron las primeras estrellas y galaxias después del Big Bang, el estallido que dio lugar al Universo. ¿Surgieron muy pronto o, por el contrario, las galaxias como la nuestra tardaron miles de millones de años en formarse?
La respuesta nos la han dado, en parte, los astrónomos Rennan Barkana, de la Tel Aviv University, y Avi Loeb, del Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. Gracias a sus observaciones, se han detectado las primeras evidencias de que galaxias tan grandes como la Vía Láctea ya existían cuando el Universo apenas tenía 1.000 millones de años.
Es en cierto modo sorprendente que tales galaxias aparecieran tan pronto, ya que la mayoría de las que habíamos observado pertenecientes al Universo más temprano apenas tenían una centésima de su tamaño. No sólo eso, Barkana y Loeb explican que dichas galaxias gigantes siguen existiendo hoy en día, devorando a otras más pequeñas y creciendo de forma constante.
Así pues, estos caníbales cósmicos aparecieron a partir de las semillas ya existentes en el Universo cuando éste tenía 1.000 millones de años, convirtiéndose en las monstruosas galaxias elípticas que podemos encontrar en los centros de los grandes cúmulos de galaxias.
Los astrónomos estudian el Universo joven observando los objetos más distantes, cuásares cuya luz ha viajado miles de millones de años antes de llegar a la Tierra. Los cuásares son los objetos más brillantes que se conocen, y su gran luminosidad procede del agujero negro supermasivo que mantienen en su núcleo. Este agujero negro devora enormes cantidades de gas, lanzando al mismo tiempo una intensa radiación al espacio, como un faro visible en la costa.
Diversos estudios sobre galaxias cercanas parecen confirmar que la masa del agujero negro está relacionada con la de la propia galaxia, de modo que una gran galaxia poseerá un gran agujero negro en su centro. Lo mismo debería ocurrir en las galaxias más alejadas, pero no teníamos pruebas al respecto. Barkana y Loeb se han ocupado de proporcionarlas.
Los dos astrónomos han analizado el espectro de los cuásares, la intensidad de su luz a diferentes longitudes de onda (o colores), y han descubierto un extraño patrón que se explica por la absorción de la luz del cuásar realizada por el hidrógeno intergaláctico que cae en él. Este fenómeno, que puede ser utilizado para medir la masa del cuerpo galáctico, permitió concluir, en el caso de dos cuásares particulares, que ambos se encontraban en galaxias tan masivas como la Vía Láctea.
Según el modelo actualmente aceptado, las primeras estructuras que se formaron en el Universo fueron pequeñas protogalaxias que contenían la masa de apenas unos miles de soles. A lo largo de miles de millones de años, las protogalaxias chocaron entre sí para formar las grandes galaxias que vemos hoy en día. Pero este proceso lleva tiempo, así que resulta extraño descubrir galaxias del tamaño de la nuestra en una época que se encuentra a apenas 1.000 millones de años del Big Bang.
Sin embargo, hasta ahora se han estudiado sólo los cuásares más brillantes. Es muy posible que en aquella época hubiera también muchas otras galaxias más pequeñas, e incluso algunas diminutas, cuyo cuásar es demasiado débil para verlo.
Y hay otra diferencia a tener en cuenta. Las grandes galaxias descubiertas en este lejano pasado tienen un agujero negro central con una masa de hasta 1.000 millones de masas solares, mientras que el de nuestra Vía Láctea alcanza apenas los 3 millones de masas solares. Quizá ésta sea la razón por la que las primeras se formaron tan rápido.
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