Los científicos han encontrado una manera de medir toda la luz estelar emitida durante la mayor parte de la historia del universo. Imágenes de George Rose / Getty Aquí tienes una cifra alucinante:4, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000.
En caso de que se esté preguntando qué significan todos esos dígitos, ese es el número de fotones, expresado de manera más compacta como 4 x 10 84 - emitido por todas las estrellas del universo observable, volviendo a cuando el universo de 13,7 mil millones de años había existido durante solo mil millones de años, según un equipo de investigadores encabezado por Marco Ajello, astrofísico de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Clemson.
Eso se basa en un análisis de datos del telescopio espacial de rayos gamma Fermi de la NASA, de 10 años de antigüedad, lo que permitió a los investigadores compilar una historia de la formación de estrellas durante la mayor parte de la vida del universo.
Los científicos detallaron sus hallazgos en un artículo publicado el 30 de noviembre. 2018, en la revista Science, con Ajello como autor principal.
Aquí hay un video de la NASA sobre la investigación:
Medir la luz de las estrellas durante la mayor parte de la historia del universo requirió un ingenio considerable. Como explica Ajello en comentarios preparados por correo electrónico, la cantidad total de luz emitida por las estrellas se compone de dos tipos. "Una es la luz estelar que sobrevive a la absorción del polvo, "escribe." Esto es lo que medimos. El resto es luz estelar absorbida por el polvo y reemitida en el infrarrojo. No somos sensibles a eso. Resulta que la mitad de la energía emitida por las estrellas a lo largo de la historia del universo es reprocesada por estrellas en longitudes de onda más largas (infrarrojas) ".
El cielo está lleno de fotones emitidos hace mucho tiempo por estrellas distantes; esto se llama luz de fondo extragaláctica, o EBL. Sin embargo, excepto la luna y las estrellas de nuestra propia galaxia, el cielo parece oscuro a nuestros ojos. Según Ajello, eso se debe a que la mayor parte de la luz de las estrellas que llega a la Tierra desde el resto del vasto universo es extremadamente débil, el equivalente a una bombilla de luz de 60 vatios vista en plena oscuridad a unos 4 millones de kilómetros de distancia.
Como explica este artículo de Science News, para solucionar ese problema, Ajello y su equipo examinaron 10 años de datos del telescopio Fermi, y analizó la interacción de la EBL con los rayos gamma emitidos por blazares distantes, agujeros negros que pueden enviar poderosas corrientes de radiación al universo. Los investigadores calcularon hasta qué punto los rayos gamma de esos blazares habían sido absorbidos o alterados por las colisiones con los fotones de la EBL.
"Los blazares emiten luz a través del espectro electromagnético, pero liberan la mayor parte de su energía en la banda de rayos gamma, "Ajello explica." El Telescopio de Área Grande (LAT) a bordo de Fermi es capaz de medir rayos gamma de blazares desde 100 MeV (1 millón de veces la energía de la luz visible) a 1 TeV (1 billón de veces la energía de la luz visible). ). El proceso de producción de pares (donde dos fotones producen un par electrón-positrón) que absorbió los rayos gamma emitidos por los blazares comienza solo con energías de ~ 10 GeV (mil millones de veces la energía de la luz visible). Entonces, debajo de esta energía observamos la verdadera, no absorbido, salida blazar, pero por encima de este 'umbral' se absorben más y más fotones de los blazares hasta el punto (si aumentas la energía lo suficiente) ya no ves el blazar ".
"Buscamos esta transición del cero por ciento de absorción al 100 por ciento de absorción en función de la energía, "Ajello continúa." La energía a la que comienza la transición y qué tan rápido pasa del cero por ciento al 100 por ciento mide la energía de los fotones EBL y cuántos de ellos hay. Cuanto más hay, más rápida es la transición de cero al 100 por ciento (absorción) ".
Ajello describe el seguimiento de la EBL como el equivalente de los astrofísicos a "seguir el arco iris y descubrir una olla de oro. La EBL es el arco iris y su conocimiento finalmente puede revelar mucha información útil".
Ajello explica que la cantidad total de luz emitida por las estrellas se compone de dos tipos. "Una es la luz estelar que sobrevive a la absorción por el polvo (esto es lo que medimos). El resto es luz estelar absorbida por el polvo y reemitida en el infrarrojo (no somos sensibles a eso). Resulta que la mitad de la energía emitida por las estrellas a lo largo de la historia del universo es reprocesado por estrellas en longitudes de onda más largas (infrarrojas) ".
La técnica de los investigadores les permitió ver la historia de la formación de estrellas en el universo, que encontraron había alcanzado su punto máximo alrededor de 3 mil millones de años después del Big Bang y se ha desacelerado dramáticamente desde entonces, según un artículo del Washington Post sobre el trabajo.
El recuento no incluye la cantidad de luz estelar emitida en los primeros mil millones de años de existencia del universo. "Esta es una época que todavía no podemos sondear, "Ajello explica. Esa es una de las razones por las que él y otros científicos esperan con ansias el lanzamiento en 2021 del telescopio espacial James Webb, que según la NASA será lo suficientemente sensible para detectar las primeras estrellas.
Eso es interesanteSi bien la creación de nuevas estrellas se ha ralentizado, nunca se detiene por completo, según este comunicado de prensa de Clemson. La vía Láctea, por ejemplo, crea alrededor de siete nuevas estrellas cada año.
Publicado originalmente:4 de diciembre de 2018
