Así es el telescopio Keck y el fósil del Big Bang que ha observado

Este es el telescopio de Hawái que ya ha descubierto tres fósiles del Big Bang

Ha sido descubierto el fósil del Big Bang más antiguo

Un especulador y magnate del petróleo del siglo XIX, la cima de un volcán milenario más alto que el Everest y una nube fósil. Los desencadenantes de esta historia no podían ser más diferentes. Y, aun así, de alguna manera, los tres elementos se han encontrado para desentrañar un poco más los secretos del universo. Todo, claro, habría sido imposible sin un poco de serendipia y un mucho de investigación científica.

En la cima del Mauna Kea en Hawái (más de 10.000 metros desde su base en el lecho del Pacífico) está situado el observatorio M. K. Keck. Este fue financiado al completo por una fundación con el mismo nombre, el de un empresario petrolero estadounidense que levantó una de las compañías que hoy forman el gigante ExxonMobil. Usando la tecnología del tercer mayor telescopio óptico del planeta, Fred Robert y Michael Murphy, de la Universidad de Swinburne, acaban de descubrir un fósil del Big Bang. Es el tercero en la historia, todos ellos observados desde el M. K. Keck.

Un fósil del Big Bang

No es un tigre dientes de sable impreso en roca sedimentaria. Ni un mamut lanudo preservado por el hielo. Pero la nube de gas que se ha descubierto ahora es, probablemente, la reliquia más antigua de la que se tiene constancia. Un fósil del Big Bang que apenas ha cambiado desde la tierna infancia de nuestro universo. La nube, en la que no se ha detectado ningún rastro de elementos pesados, provenientes de la contaminación de actividad estelar, podría dar nuevas pistas de cómo se formaron las galaxias después de la gran explosión.

“Miremos donde miremos, el gas del universo está contaminado por restos de elementos pesados de estrellas que explotaron”, señala Fred Robert, estudiante de doctorado en Swinburne. “Pero esta nube en particular parece prístina, sin restos de contaminación incluso 1.500 millones de años después del Big Bang. Si esta nube contiene elementos pesados, están en una proporción 10.000 veces menor a la de nuestro Sol. Esto es algo extremadamente bajo”.

Ha sido descubierto el fósil del Big Bang más antiguo
Simulación de gas (azul) y galaxias (amarillo) en el universo distante

La nube en cuestión ha sido detectada en el universo distante. Es decir, está tan lejos que lo que observamos es en realidad la energía que emitía en el pasado. Su presente tardará miles de millones de años en llegar a la Tierra. Esta nube parece contener solo helio e hidrógeno, dos elementos ligeros formados en el origen de los tiempos. Los mismos elementos que, con el transcurrir de millones de años, se condensaron para dar lugar a las estrellas y elementos más pesados.

Un universo joven

Robert y su equipo asistido por Michael Murphy, profesor de la misma universidad, acaban de publicar los resultados de su investigación en ‘Monthly Notices of the Royal Astronomical Society’. El paper cuenta con la colaboración de Michele Fumagalli, de la universidad de Durham, y John O’Meara, hoy científico jefe del observatorio Keck. Ambos descubrieron en 2011, y también desde el Mauna Kea, las otras dos únicas nubes fósiles conocidas.

En él se concluye que las observaciones coinciden con las predicciones teóricas que se habían hecho sobre la composición química del universo en sus primeros (millones de) años. Así, sería la tercera vez que se comprueba la existencia de nubes de gas sin presencia de elementos más pesados como el oxígeno o el carbono.

“Las dos primeras nubes fueron descubrimientos fortuitos, serendipias, y ya entonces pensábamos que eran la punta del iceberg. Es fantástico descubrir finalmente una nube mediante la observación sistemática”, señala John O’Meara, quien descubrió las dos primeras nubes cuando era profesor del St Michael’s College. “A partir de ahora será posible inspeccionar el universo en busca de reliquias fósiles del Big Bang”, añade Michael Murphy.

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El telescopio que mira al pasado

El material óptico del Observatorio Keck es de los más potentes del planeta. No tiene mucho que ver con aquellos primeros telescopios diseñados por Galileo. Pero sigue permitiendo al ser humano ver más allá de lo que le deja su biología. El Keck está equipado con dos telescopios gemelos. Sus espejos primarios tienen 10 metros de diámetro y cada uno está compuesto por 36 segmentos hexagonales.

El Keck I lleva rastreando el universo desde 1993. El Keck II, desde 1996. Al tratarse de un sistema óptico, estos telescopios dependen de la luz para ver. Pero resulta que solo el 1% del universo contiene estrellas lo suficientemente brillantes para ser observables desde la Tierra. Sin embargo, Robert, Murphy y su equipo no buscaban bolas de gas, sino el resplandor de un cuásar formado hace, como mínimo, 12.000 millones de años.

A grandes rasgos, un cuásar surge de la emisión de gran cantidad de energía que se produce cuando un agujero negro absorbe todo lo que tiene cerca. No se conoce bien el mecanismo. Pero son los objetos conocidos más brillantes del universo. Brillan tanto que contra su luz se pueden observar los espectros atómicos de ciertos elementos. “Nos dirigimos a cuásares donde otros investigadores solo habían visto sombras de hidrógeno y no de elementos pesados”, dice Robert. “Y esto nos permitió descubrir rápidamente un fósil tan raro”.

Ha sido descubierto el fósil del Big Bang más antiguo

Para entender el Big Bang

La explicación más aceptada de la formación del universo, la teoría del Big Bang, sigue siendo eso, una teoría. Sin embargo, observaciones como esta demuestran que es la mejor explicación que la ciencia ha encontrado hasta el momento. Según esta teoría, las galaxias y las estrellas empezaron a formarse hace unos 12.000 millones de años en corrientes de gas que se iban condensando por acción de la gravedad.

Estas corrientes nunca han sido detectadas ni observadas. Pero la investigación de Robert, Murphy, Fumagalli y O’Meara sugiere que las tres nubes fósiles podrían ser sus vestigios. Por el momento, solo queda seguir sondeando el pasado lejano en busca de más pruebas. Ahora que ya sabe a dónde dirigir la mirada del Observatorio Keck, la ciencia lo tendrá un poco más fácil.

En Nobbot | Abocados a un universo totalmente a oscuras

Imágenes | Keck Observatory