La mitad de las estrellas del Universo, ¿fuera de las galaxias?
Si el hallazgo se confirma, se habría resuelto el problema de la «materia ordinaria perdida», una cuestión que obsesiona a los astrónomos desde hace décadas
Un equipo de investigadores del Caltech acaba de sugerir la extraordinaria posibilidad de que la mitad de las estrellas del Universo podrían no estar dentro de las galaxias, sino fuera de ellas, en forma de estrellas solitarias. Si el hallazgo se confirma, se habría resuelto el problema de la "materia ordinaria perdida"
en el Universo, una cuestión que obsesiona a los astrónomos desde hace
décadas. El estudio se ha publicado recientemente en Science.
Debido a que la luz procedente de las estrellas solitarias
es tan debil, su detección ha resultado imposible hasta el momento.
Sencillamente, nadie sabía que estaban ahí, aunque los cosmólogos llevan
mucho tiempo sospechando que "ahí fuera" podría haber mucho más de lo
que parece. Ahora, y utilizando una nueva técnica que permite distinguir
a estos "vagabundos estelares",
los investigadores han descubierto una enorme cantidad de ellos.
Tantos, que podrían incluso resolver el misterio de la "materia
ordinaria perdida".
Como todo astrónomo sabe muy bien, no se ha conseguido detectar suficiente masa como para explicar por qué el Universo se mantiene unido. Y la mayor parte de la que falta está constituida por materia oscura,
esa "otra clase" de materia que no emite radiación alguna y que, por lo
tanto, no puede ser detectada directamente por nuestros instrumentos.
Pero incluso cuando se trata de materia ordinaria (la que sí podemos ver
formando estrellas y galaxias), las cuentas no se equilibran.
De hecho, y aunque los cálculos indican que la materia
ordinaria supone cerca de un 5% de la masa total del Universo (la
materia oscura supone otro 23%), los astrónomos solo han podido ver la
suficiente para dar cuenta del 2,5%.
Una diferencia importante y que es la base del problema de
"la materia ordinaria perdida", a no confundir con el misterio de la
materia oscura. En efecto, hagamos lo que hagamos, la materia oscura nunca podrá ser detectada por un telescopio (porque no emite luz), pero sí que podríamos ver la materia ordinaria perdida, si sabemos dónde mirar.
Cadáveres estelares
Los astrónomos han intentado comprender desde hace mucho
dónde se esconde toda esa materia ordinaria perdida. Algunos, por
ejemplo, creen que podría ocultarse dentro de los agujeros negros. O que
podría existir en forma de cadáveres estelares que ya no brillan y que
los instrumentos no detectan. Ni siquiera los barridos más detallados
del espacio llevados a cabo con el telescopio espacial Hubble y otros
grandes intrumentos han conseguido revelar dónde se encuentra toda esta
materia "extra".
Lo cual llevó a los astrónomos del Caltech a preguntarse si
apuntar los telescopios hacia las grandes fuentes luminosas, como son
las galaxias, es la mejor manera de dar con ella. ¿Y si toda esa materia no estuviera dentro de las galaxias, sino fuera de ellas?
Para averiguarlo, el equipo diseñó un nuevo experimento
llamado CIBER (Cosmic Infrared Background Experiment) para hacer frente
al problema desde una perspectiva totalmente distinta, que consistía no
en medir la luz de puntos concretos, sino toda la que provenía de una
porción determinada de cielo. De esa forma, incluso las fuentes
luminosas más débiles y difusas, que no pueden verse de forma
individual, podrían ser detectadas en masa. Sería algo así como
averiguar el número de espectadores en un estadio de fútbol basándose en
el rugido de la multitud en lugar de ir contándolos de forma
individual.
Evidentemente, esa clase de medidas no podían hacerse desde
la Tierra, ya que la atmósfera arruinaría cualquier tipo de
observación. Y tampoco los telescopios espaciales resultaban adecuados,
ya que sus campos de visión son demasiado pequeños. "El campo de visión
del Hubble es como un pequeño sello de correos -afirma Michael Zemcov,
director de la investigación- mientras que CIBER tiene un campo que es
veinte veces mayor que la luna llena".
Para tomar una foto con una exposición lo suficientemente
larga, el equipo cargó sus instrumentos en un cohete y los disparó a 300
km de altura, bien lejos de la atmósfera. Después, cuando el cohete
empezó a caer hacia la Tierra, una cámara tomó una imagen con una
exposición de siete minutos, compartiendo la luz recogida con dos
espectrómetros que medían su intensidad en diferentes bandas de color
del infrarrojo.
Fantasmal resplandor
La medición de CIBER representaba la luz de millones de
galaxias a la vez. Después, los investigadores eliminaron toda la luz
que procedía de galaxias conocidas, dejando solo la que venía del
espacio teóricamente vacío que hay entre ellas. Y hallaron que ese
espacio entre galaxias no estaba del todo oscuro, sino que emitía un
débil y fantasmal resplandor de fondo que no tenía explicación conocida.
La única solución posible era que esa luz extra procedía de
estrellas que se encuentran fuera de las galaxias. Una luz demasiado
debil como para distinguir esas estrellas de forma individual, pero
suficiente para que CIBER detectara sus emisiones luminosas combinadas.
¿Y cómo llegaron hasta allí todas esas estrellas? Se sabe
que las estrellas nacen siempre dentro de las galaxias, pero también se
sabe desde hace décadas que cuando dos galaxias colisionan, muchas
estrellas reciben un "golpe gravitatorio" que las expulsa del conjunto.
Para Zemcov, si esas estrellas tuvieran planetas y en ellos
hubiera vida inteligente "se encontrarían muy solos. Su cielo nocturno
sería profundamente negro y oscuro".
¿Pueden estas estrellas solitarias recién descubiertas
aportar el 2,5 % de materia ordinaria que faltaba por observar para
equilibrar las cuentas? Los investigadores creen que sí.
De hecho, los resultados de CIBER sugieren que más del 50% de las estrellas que existen podrían estar fuera de las galaxias, lo que equilibraría las cosas definitivamente. Pero son necesarios más estudios para saber si este nuevo "filón" de materia ordinaria recién hallado en el Universo es suficiente, o no, para resolver el problema de la materia ordinaria perdida.
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