Los astrónomos se están acercando a una señal que ha estado viajando por el Universo durante 12 mil millones de años, acercándolos a comprender la vida y la muerte de las primeras estrellas.

En un artículo en el sitio de preimpresión arXiv y pronto se publicará en el Diario astrofísico , un equipo dirigido por el Dr. Nichole Barry de la Universidad de Melbourne de Australia y el Centro de Excelencia ARC para All Sky Astrophysics in 3 Dimensions (ASTRO 3-D) informa una mejora de 10 veces en los datos recopilados por Murchison Widefield Array (MWA) - una colección de 4096 antenas dipolo ubicadas en el remoto interior de Australia Occidental.

El MWA, que comenzó a operar en 2013, fue construido específicamente para detectar la radiación electromagnética emitida por hidrógeno neutro, un gas que comprendía la mayor parte del Universo infantil en el período en el que la sopa de protones y neutrones desconectados generada por el Big Bang comenzó a enfriarse.

Finalmente, estos átomos de hidrógeno comenzaron a agruparse para formar estrellas, las primeras en existir, iniciando una fase importante en la evolución del Universo. conocida como la Época de la Reionización, o EoR.

"Definir la evolución de la EoR es extremadamente importante para nuestra comprensión de la astrofísica y la cosmología, "explica el Dr. Barry.

"Hasta aquí, aunque, nadie ha podido observarlo. Estos resultados nos acercan mucho más a ese objetivo ".

El hidrógeno neutro que dominó el espacio y el tiempo antes y en el período inicial de la EoR irradiaba una longitud de onda de aproximadamente 21 centímetros. Estirado ahora a algún lugar por encima de los dos metros debido a la expansión del Universo, la señal persiste, y detectarla sigue siendo la mejor manera teórica de sondear las condiciones en los primeros días del Cosmos.

Sin embargo, hacerlo es endiabladamente difícil.

"La señal que estamos buscando tiene más de 12 mil millones de años, "explica la profesora asociada Cathryn Trott, coautora y miembro de ASTRO 3-D, del Centro Internacional de Investigación en Radioastronomía de la Universidad Curtin en Australia Occidental.

"Es excepcionalmente débil y hay muchas otras galaxias entre ella y nosotros. Se interponen en el camino y hacen que sea muy difícil extraer la información que buscamos".

En otras palabras, las señales registradas por el MWA, y otros dispositivos de búsqueda de EoR, como el Hydrogen Epoch of Reionisation Array en Sudáfrica y el Low Frequency Array en los Países Bajos, son extremadamente confusos.

Utilizando 21 horas de datos brutos, el Dr. Barry, coautor principal Mike Wilensky, de la Universidad de Washington en los EE. UU., y sus colegas exploraron nuevas técnicas para refinar el análisis y excluir fuentes constantes de contaminación de la señal, incluyendo interferencias ultra débiles generadas por transmisiones de radio en la Tierra.

El resultado fue un nivel de precisión que redujo significativamente el rango en el que el EoR pudo haber comenzado, introduciendo restricciones en casi un orden de magnitud.

"Realmente no podemos decir que este documento nos acerque a fechar con precisión el comienzo o el final de la EoR, pero descarta algunos de los modelos más extremos, "dice el profesor Trott.

"Ahora se descarta que haya pasado muy rápido. Que las condiciones fueran muy frías ahora también se descarta".

El Dr. Barry dijo que los resultados representan no solo un paso adelante en la búsqueda global para explorar el Universo infantil, pero también estableció un marco para futuras investigaciones.

"Tenemos alrededor de 3000 horas de datos de MWA, " ella explica, "y para nuestros propósitos, algunos son más útiles que otros. Este enfoque nos permitirá identificar qué bits son más prometedores, y analizarlo mejor que nunca ".