Apuntes de Física: Los orígenes del Universo (4ª parte)

En los inicios del Universo, una vez que las condiciones físicas permitieron el surgimiento de elementos atómicos, aparecieron las primeras estructuras complejas en forma de quásars y estrellas de población III. Los quásar, según el consenso científico, son probablemente núcleos de galaxias jóvenes, o, dicho de otra forma, una estructura característica del periodo de formación de una galaxia. De acuerdo con esto, estarían formados por un agujero negro supermasivo en su centro que consumiría grandes cantidades de polvo y gas circundante, lo que produciría una radiación billones o incluso trillones de veces la del Sol; además, estos objetos emiten chorros de energía y materia a gran velocidad desde sus centros y en dirección perpendicular a sus discos. Los quásars, como objetos astronómicos, se caracterizan por su lejanía (del orden de miles de millones de años-luz), lo cual queda plasmado en el gran corrimiento al rojo de su radiación, su luminosidad (la mayor en un objeto astronómico conocido hasta ahora), y la variación súbita e irregular de esta (un quásar puede cambiar la intesidad de su luminosidad incluso en cuestión de horas) lo que hace suponer que se trata de objetos relativamente “pequeños”, de un año-luz, o, en algunos casos, de algunas pocas semanas-luz de diámetro. Se cree además que los quásar, como objetos físicos emisores de energía, tienen una vida corta; una vez su agujero negro supermasivo ha dejado de consumir la materia que le circunda, cesa de emitir también radiación para pasar a formar una galaxia alrededor suyo. Su nombre deriva de la expresión quasi-stellar radio source (“fuentes de radio cuasi-estelares”), pues se tratan de fuentes de radio en apariencia muy semejantes a las estrellas, lo que hizo que en un principio se los confundiera con algún objeto de naturaleza similar. La mayoría de ellos son indetectables para los medios de observación de un astrónomo aficionado; sin embargo, existen excepciones como las del quásar 3C273, situado a unos 2.200 millones de años-luz de la Tierra en dirección a la constelación de Virgo. Como objetos emisores de radiación, los quásars son detectables en la regiones de radiofrecuencia, infrarojos, luz visible, ultravioleta, rayos X y rayos gamma. Además, existen un tipo particular de quásar denominado blazar, que se caracterizan por poseer un jet o chorro de energía direccionado hacia la Tierra.

Las estrellas de población III constituyen la primera generación de estrellas surgidas tras el Big Bang. Se caracterizan por su nula metalicidad; esto quiere decir que no poseen elementos más pesados y complejos que el helio, (para estos casos, los astrónomos denominan metal a cualquier elemento superior en número atómico al segundo de la tabla periódica). La existencia de estas estrellas es puramente teórica, pues hasta ahora no ha sido posible observar ninguna de ellas. Se suponen extremadamente grandes, calientes y de corta vida, con una masa cientos de veces superior a la del Sol. Tanto los quásars como las estrellas de población III impulsaron el proceso de reionización entre los primeros 150 y 1.500 millones de años, lo que supuso la conversión de la materia en plasma y la evolución de esta en estructuras aún más complejas.

En las últimas décadas, la avanzada tecnología del telescopio espacial Hubble ha logrado captar imágenes de esta primera edad del Universo, en las que se conocen como imágenes del Campo Profundo, Campo Profundo Sur y Campo Ultra Profundo del Hubble. Cada uno de estos campos está formado por la composición de imágenes tomadas con tiempos de exposición largos, en 1995, 1998 y 2003-2004, respectivamente. La luz captada por el Hubble en su Campo Ultra Profundo se remonta a hace 13.000 millones de años.

Ver también, UNA VENTANA ABIERTA: Las primeras estrellas

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Apuntes de Física: Los orígenes del Universo (5ª parte)
Apuntes de Física: Los orígenes del Universo (6ª parte)
Apuntes de Física: Los orígenes del Universo (7ª parte)
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Apuntes de Física: Teorías y leyes (1ª parte)

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