Existirá el Big-Bang?

“La vejez de las galaxias”

 

Compilado por Manlio E. Wydler (º)

 

Las primeras estrellas tienen z=9, ¿cómo es posible que se hayan observado galaxias con z=12? La galaxia (confirmada) más antigua (z8_GND_5296) tiene z = 7,51. Los candidatos a galaxia más antiguos son UDFj-39546284, con z=11,9, y MACS 0647-JD, con z=11. La misión más importante del futuro telescopio espacial James Webb dela NASA será observar cientos de estos objetos de alto desplazamiento al rojo para determinar si en realidad son galaxias o por el contrario son otra cosa.

La mayoría de los objetos de alto desplazamiento al rojo se han observado con la cámara WFC3/IR del telescopio espacial Hubble. Gracias al efecto de lente gravitacional se han observado (candidatos a) galaxias con z ∼ 10−12. La emergencia rápida de galaxias cuando el universo tenía sólo unos 200 millones de años entra en conflicto con las teorías actuales sobre la evolución del universo durante la edad oscura según el modelo ΛCDM. Un problema relacionado es la aparición temprana de agujeros negros supermasivos con miles de millones de masas solares. Todavía no se tiene una solución definitiva a estas cuestiones.

Una posible solución al problema es que los objetos con z>9 sean agujeros negros supermasivos que se formaron antes que las primeras estrellas. Normalmente se piensa que un agujero negro se forma por el colapso de una estrella y que crece hasta llegar a ser supermasivo por coalescencia de agujeros negros de masa intermedia. Sin embargo, una nube de gas de densidad constante con un radio suficientemente grande puede dar lugar a la formación de un agujero negro por colapso gravitatorio sin que haya ninguna estrella en dicha nube.

La densidad de un agujero negro supermasivo es muy pequeña. El radio de Schwarzschild (Rs=2GM/c²) de un cuerpo es proporcional a su masa y a su volumen si la densidad de masa (ρ) es constante. Pero el radio de un cuerpo es proporcional a la raíz cúbica de su volumen (M=4πρR³/3). Por tanto, el radio de Schwarzchild crece más rápido que el radio del cuerpo. Un gas con densidad constante que ocupe un volumen muy grande (R=Rs) dará lugar a una agujero negro con una masa comparable a la contenida en dicho volumen. Para una densidad igual a la del agua líquida (1000 kg/m³), un volumen que contenga 136 millones de masas solares acabará formando un agujero negro supermasivo. Para la densidad de un elefante de5 000 kgcolocado en una región de100 m³se tiene una densidad media de 50 kg/m³; el radio de la nube de gas con esta densidad será similar a la distancia entre Saturno y el Sol. Una distancia enorme que a la escala del universo es insignificante. Gracias a este fenómeno los agujeros negros supermasivos se pudieron formar antes que las estrellas. 

En resumen, los candidatos a galaxias con z>9 bien podrían ser cuásares (agujeros negros supermasivos con un disco de acreción de materia) que nacieron antes de las primeras estrellas. Las galaxias más antiguas que las primeras estrellas en realidad no son galaxias, aunque se comporten como núcleos galácticos activos.

Pero para peor, todas estas disquisiciones pueden tirarse a la basura, porque como describimos anteriormente ha sucedido otro hallazgo conmocionante:

Según la Universidad Nacional de Australia (ANU), el hallazgo ha permitido a los astrónomos estudiar por primera vez la composición química de las primeras estrellas, arrojando luz sobre cómo era el universo en sus orígenes. Un grupo de astrónomos ha descubierto la estrella más antigua del universo encontrada hasta ahora, formada hace 14.000 millones de años, es decir, un poco antes del Big Bang, la teoría que intenta explicar el origen del cosmos.

La estrella, bautizada como SMSS J031300.36-670839.3, se encuentra enla Vía Lácteaa unos 6.000 años luz de nuestro planeta.

 

La estrella fue descubierta gracias al telescopio SkyMapper, en el Observatorio Siding Spring, donde se lleva a cabo un proyecto para encontrar antiguas estrellas y crear el primer mapa digital del cielo austral. En un año el telescopio ha fotografiado más de 60 millones de estrellas.

¡En Astronomía como en Física Cuántica parece ser verdad que solo sabemos que no sabemos nada!

(º) Ingeniero, Presidente de FAPLEV, Vecino Solidario 2001.

Zona dela Vía Láctea donde se encontró a la estrella Matusalén:

 

 

 

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