Publicado en Nature: Descubierto el cuásar más distante con un corrimiento al rojo de z=7,085

Por Francisco R. Villatoro, el 29 junio, 2011. Categoría(s): Astrofísica • Astronomía • Ciencia • Física • Noticias • Physics • Science ✎ 4

Mortlock et al . publican hoy en Nature el descubrimiento del cuásar más distante observado hasta ahora, con un corrimiento al rojo de 7,085, es decir, que observamos como era este cuásar cuando el universo solo tenía 770 millones años después de la gran explosión (big bang). Este cuásar es un superagujero negro con una masa de unos dos mil millones de veces la del Sol que está rodeado de un enorme disco de acreción. Las estimaciones teóricas indican que la acreción de masa por parte de este agujero negro ocurre a la tasa máxima permitida por las leyes de la física. El descubrimiento de ULAS J112001.48+064124.3 (así se llama el nuevo cuásar) es importante tanto porque permite estudiar uno de los primeros agujeros negro supermasivos, como porque su espectro luminoso tiene características que apuntan a que se está observando este cuásar justo antes del fin de la época de reionización, lo que indica que su estudio nos dará información muy valiosa sobre esta temprana época del universo que precedió a la formación de las primeras galaxias. Nos lo ha contado Chris Willott, “Cosmology: A monster in the early Universe,” Nature 474: 583–584, 30 June 2011 [gratis en ArXiv], haciéndose eco del artículo técnico de Daniel J. Mortlock et al., “A luminous quasar at a redshift of z = 7.085,” Nature 474: 616–619, 30 June 2011 [gratis en ArXiv]. También es interesante leer J.S. Bolton et al., “How neutral is the intergalactic medium surrounding the redshift z = 7.085 quasar ULAS J1120+0641?,” Accepted in Mon. Not. R. Astron. Soc., ArXiv, 1 July 2011.

Todas las galaxias masivas, incluyendo la nuestra, contienen en su centro un agujero negro con una masa mayor de un millón de veces la del Sol. ¿Cómo surgieron estos agujeros negros? Los detalles aún se desconocen. Se cree que en los inicios de la formación de estrellas en el universo la mayoría eran mucho más masivas que las actuales y que muchas explotaron en forma de supernova con una edad muy temprana formando los primeros agujeros negros con masas entre 10 y 100 veces la masa del Sol. Estos agujeros negros interaccionaron entre sí y se fueron fusionando hasta formar agujeros negros aún mayores, que se cree pudieron ser los gérmenes de los primeros cuásares. La escala de tiempo típica para estos procesos de fusión de agujeros negros es muy rápida y se estima que los agujeros negros duplicaban su masa cada 50 millones de años. Por tanto, un cuásar como el observado debe ser el resultado de la fusión de varios miles de estrellas masivas del centro de la galaxia anfitriona. Sin embargo, estas ideas sobre la formación de los primeros cuásares, aunque sugerentes, son todavía una simple hipótesis de trabajo (y hay otras  hipótesis alternativas). La única manera de decidir si esta hipótesis es correcta es mediante la observación detallada de los primeros cuásares.

El nuevo cuásar se ha observado en una época muy interesante del universo. La reionización cósmica es la época en la que el universo sufrió una transición entre un medio intergaláctico neutro a uno ionizado y se cree que ocurrió para desplazamientos al rojo entre 6 y 15; de hecho, las observaciones de otros cuásares y del cósmico de microondas parecen indicar que la mayor parte de la reionización ocurrió en desplazamientos al rojo superiores a 6,4 (menos de 880 millones de años tras la gran explosión). Por ello el nuevo cuásar es ideal para estudiar la fase final de esta interesante época cósmica. El espectro del nuevo cuásar presenta características diferentes a las de otros cuásares con z≈6 que apuntan a que se encuentra en medio de la fase de reionización con un porcentaje cercano al 10% de hidrógeno neutro (aún sin reionizar) en su entorno. Futuras observaciones de este cuásar serán necesarias para investigar en detalle la reionización cósmica, así como el agujero negro y la galaxia en la que reside. Por supuesto, un caso único no permite hacer ciencia en detalle y habrá que esperar que el proyecto United Kingdom Infrared Telescope (UKIRT) Infrared Deep Sky Survey (que se inició en 2005) encuentre nuevos ejemplos de cuásares de alto corrimiento al rojo para estudiar sus propiedades estadísticas con más detalle, así como las de la época de reionización cósmica.



4 Comentarios

  1. Hola,
    A propósito del artículo, ¿alguien sabría decirme cuál sería el resultado del análisis espectral de la luz en un hipotético universo, en el cual hipotéticamente ésta cediese una ínfima parte de su energía a la estructura del espacio (por decir algo), en su viaje de miles o millones de años por el vacío? Más en concreto, ¿cuál sería la diferencia en el análisis espectral entre esa pérdida de energía y el efecto Doppler? Perdonarme de antemano si la pregunta (o la respuesta) es una tontería, pero no tengo idea sobre cómo o dónde resolver esta cuestión.

  2. ¿te parece posible que un día lleguen al límite del tiempo? ¿Que Ya No Se Puedan Descubrir Objetos Mas Antiguos??

    No me parece posible. Alguien descubrirá en algún momento un corrimiento al rojo doble, triple, cien veces mayor.

    Para ese momento los cientificos descubrirán que De Verdad, el Universo es infinito tanto en el tiempo como en el espacio.

    Mas o menos lo de Bruno: ¿y si el corrimiento al rojo fuera el resultado del esfuerzo del Universo por mantenerse a sí mismo, y no el resultado de unas luces que se alejan por un espacio, desde un punto infinitamente pequeño inicial??

    1. Abuela, el fondo cósmico de microondas se estima que se “congeló” en el tiempo cuando el universo tenía unos 370 000 años, es decir, con un corrimiento al rojo de z=1100 (más o menos). Entre z=1100 y z=17 (más o menos) se encuentra una edad oscura en la que es imposible que veamos nada de nada… No tiene mucho sentido pensar que algún día podremos llegar a observar el límite del tiempo z=infinito. El límite a partir del cual ya no se puedan descubrir objetos más oscuros estará del orden de z=10, quizás algo más. Recuerda se acaba de descubrir el objeto visible más lejano y tiene z=7.

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