Descubren restos de la materia prima con la que se formó el Universo

Astrónomos de la Universidad de California en Santa Cruz han encontrado, por primera vez, restos de la materia prima original del Universo en nubes de gas que datan del origen del Universo. Estas nubes contienen remanentes absolutamente intactos del gas «limpio» que apareció en los primeros minutos después del Big Bang y que nunca llegó a formar parte de las estrellas. El hallazgo, que aparece publicado en la revista Science, coincide con las predicciones teóricas sobre los orígenes de los elementos en el Cosmos.

Solo los elementos más ligeros, principalmente hidrógeno y helio, se crearon en el Big Bang. A continuación, tuvieron que pasar varios cientos de millones de años para que grupos de este gas primordial se condensaran para formar las primeras estrellas, momento en el que los elementos más pesados se forjaron. Hasta ahora, los astrónomos han detectado siempre «metales» (término para referirse a todos los elementos más pesados que el hidrógeno y el helio) en cualquier lugar que buscaran en el Universo.

«Por más que habíamos tratado de encontrar material limpio en el Universo, no habíamos conseguido nada hasta ahora. Esta es la primera vez que hemos observado gas prístino no contaminado por los elementos más pesados de las estrellas», afirma J. Xavier Prochaska, profesor de astronomía y astrofísica en la Universidad de California en Santa Cruz.

«La falta de metales nos dice que este gas está intacto», dice Michele Fumagalli, principal autora de la investigación, también de la UC Santa Cruz. «Es muy emocionante, porque es la primera evidencia que coincide plenamente con la composición del gas primordial predicho por la teoría del Big Bang», añade. Porque las estrellas fusionan átomos para hacer sus elementos más pesados, estos gases nunca se han visto involucrados en la creación de una estrella en los 2.000 millones de años que pasaron desde la gran explosión hata su descubrimiento. En otras palabras, esos restos no han cambiado desde el origen de los tiempos.

Como un huella digital
Los investigadores descubrieron las dos nubes de gas prístino a través del análisis de la luz de quásares distantes, utilizando el espectrómetro del telescopio Keck I en Hawai. Cada elemento tiene una huella digital única que se muestra como líneas oscuras en el espectro. Y en el espectro de estas nubes de gas, los investigadores observaron solo hidrógeno y su isótopo pesado deuterio. «No tenemos ninguna sensibilidad al helio, pero podríamos esperar verlo si la tuviéramos», señala Prochaska. Sin embargo, «tenemos una excelente sensibilidad para el carbono, oxígeno y silicio, y estos elementos están completamente ausentes».

Antes de este descubrimiento, las medidas más bajas de la abundancia de metal en el Universo estaban cerca de una milésima parte de la «metalicidad» del Sol. Los científicos «pensaban que nada podía ser inferior», dice Fumagalli. «Así que esto fue algo inesperado». Los investigadores calcularon una metalicidad para el gas prístino de alrededor de que una diezmilésima de la del Sol. En el otro extremo, las estrellas y el gas con la más alta metalicidad están casi diez veces más enriquecidos que el Sol. «La abundancia de metales en diferentes bolsillos del Universo abarca una gama enorme», reconoce Prochaska.