Hasta la mitad de todas las estrellas del universo yacen en los vastos golfos del espacio entre galaxias, un descubrimiento inesperado realizado en un nuevo estudio usando cohetes de la NASA. Estas estrellas podrían ayudar a resolver misterios sobre la falta de luz y partículas que la teoría sugirió que deberían existir, dicen los científicos.
En el estudio, los astrónomos investigaron la luz de fondo extragaláctica, la suma de toda la luz emitida por las estrellas en el universo a lo largo de la historia. Investigaciones previas habían detectado fluctuaciones en esta luz que aparentemente no provenían de ninguna galaxia conocida. Los científicos habían sugerido que estas fluctuaciones podrían provenir de galaxias primordiales, las primeras galaxias, cuya luz aún no se ha detectado.
Para investigar esas fluctuaciones, los investigadores desarrollaron el Experimento de Fondo Infrarrojo Cósmico (CIBER), compuesto por un conjunto de telescopios específicamente diseñados para analizar las propiedades de la luz de fondo extragaláctica. Volaron CIBER en dos cohetes de la NASA lanzados al espacio en 2010 y 2012.
“Usamos CIBER para estudiar un área del cielo 20 veces el área de la luna llena”, dijo el coautor del estudio James Bock, cosmólogo experimental del Instituto Tecnológico de California en Pasadena. “Sacamos toda la luz producida por galaxias individuales y miramos lo que queda.”
Pequeños cohetes, gran ciencia
CIBER hizo uso de pequeños cohetes conocidos como cohetes sonoros, que son misiones de investigación que van al espacio pero no a la órbita. “Necesitábamos que nuestros instrumentos estuvieran por encima de 60 millas (100 kilómetros) de altitud, pero no necesitábamos estar mucho tiempo allí arriba, y un cohete sonoro era una gran manera de llevar a cabo estos experimentos rápida y económicamente”, dijo Bock.
Los investigadores se concentraron en las fluctuaciones en la región cercana al infrarrojo de la luz de fondo extragaláctica, ya que la luz visible y ultravioleta de las estrellas en galaxias primordiales debería haberse enrojecido con el tiempo a medida que el universo se expandía. (Este fenómeno se conoce como corrimiento hacia el rojo.) Validaron sus resultados con el telescopio espacial Spitzer de la NASA.
Los resultados sugirieron que las galaxias primordiales no eran, de hecho, la fuente de las fluctuaciones de la luz de fondo, ya que los científicos descubrieron que las fluctuaciones eran demasiado brillantes y azules para venir de las galaxias primordiales. Puesto que estas primeras galaxias son muy antiguas, cualquiera de su luz vista ahora habría sido emitida miles de millones de años en el pasado, y si esta luz hubiera viajado por una cantidad tan larga de tiempo, debería parecer relativamente tenue y roja debido al gas que tenía que atravesar.
En cambio, este hallazgo de luz azul brillante revela inesperadamente que estas fluctuaciones pueden venir de algo llamado “luz intrahalo”, que es creada por estrellas lanzadas al espacio intergaláctico durante colisiones titánicas y fusiones de galaxias. Los investigadores encontraron que había tanta luz de estas estrellas intergalácticas como la que había de las estrellas ubicadas en galaxias.
“Esta luz es igual a toda la luz de las estrellas de las galaxias”, dijo Bock a Space. com. “Esto nos dice que las estrellas son arrancadas de sus galaxias más a menudo de lo que se pensaba”.
Una imagen reciente del Telescopio Espacial Hubble de la NASA de un cúmulo de galaxias muestra el mismo tipo de resplandor estelar visto por CIBER sólo a escalas más pequeñas.
¿Un misterio estelar resuelto?
Estas nuevas estrellas podrían ayudar a resolver la llamada “crisis de subproducción de fotones”, que sugiere que una extraordinaria cantidad de luz ultravioleta parece estar desapareciendo del universo.
Las estrellas intergalácticas también podrían ayudar a abordar lo que se conoce como el “problema del barión perdido”. Los bariones son una clase de partículas subatómicas que incluyen los protones y neutrones que forman el corazón de los átomos dentro de la materia normal. Las teorías de la formación y evolución del universo predicen que debería haber muchos más bariones de los que los científicos ven actualmente.
