TEl telescopio espacial Hubble ha observado La estrella más lejana jamás vista – Earndel, que significa estrella de la mañana. Aunque la masa de Eärendel es 50 veces la masa del Sol y millones de veces más brillante, por lo general no seríamos capaces de verlo. Podemos verlo porque la estrella está alineada con un gran grupo de galaxias frente a ella cuya gravedad desvía la luz de la estrella para hacerla más brillante y más enfocada, creando esencialmente una lente.
Los astrónomos ven el pasado profundo cuando vemos objetos distantes. La luz viaja a una velocidad constante, por lo que cuanto más lejos está un objeto, más tiempo tarda la luz en llegar a nosotros. Para cuando la luz de estrellas muy distantes nos alcance, la luz que estamos mirando podría tener miles de millones de años. Entonces miramos eventos que sucedieron en el pasado.
Cuando observamos la luz de una estrella, miramos la luz emitida por la estrella hace 12.900 millones de años; a esto lo llamamos tiempo retrógrado. Eso es solo 900 millones de años después del Big Bang. Pero debido a que el universo también se ha expandido rápidamente en el tiempo que le tomó a esta luz llegar hasta nosotros, Earndale ahora está a 28 mil millones de años luz de distancia de nosotros.
Ahora que el Hubble está detrás, el Telescopio espacial James Webb (JWST), en el lugar Es posible que pueda detectar estrellas más antiguas, aunque es posible que no haya muchas que estén bien alineadas para formar una «lente gravitacional» para que podamos verlas.
Para ver más del tiempo, las cosas tienen que ser muy brillantes. Los objetos más distantes que hemos visto son las galaxias más masivas y brillantes. Las galaxias más brillantes son aquellas que contienen cuásares, objetos luminosos que se cree que funcionan con energía. agujeros negros supermasivos – Incluido.
Antes de 1998, los cuásares más distantes descubiertos tenían unos 12.600 millones de años de tiempo retrógrado. La resolución mejorada del Telescopio Espacial Hubble ha aumentado el tiempo de revisión a 13.400 millones de años, y con JWST esperamos mejorar esto a posiblemente 13.550 millones de años para galaxias y estrellas.
Las estrellas comenzaron a formarse unos cientos de millones de años después del Big Bang, en un momento que llamamos amanecer cósmico. Nos gustaría poder ver estrellas en el amanecer cósmico, porque esto podría confirmar nuestras teorías sobre cómo se formó el universo y las galaxias. Sin embargo, la investigación sugiere que es posible que nunca podamos ver objetos distantes con telescopios tanto como nos gustaría en detalle: el universo. Puede tener un límite de resolución básico.
Podemos ver la luz hace 13.800 millones de años, aunque no es luz estelar, no había estrellas en ese momento.
¿Por qué mirar hacia atrás?
Uno de los objetivos principales de JWST es aprender cómo era el universo primitivo y cuándo se formaron las primeras estrellas y galaxias, que se cree que fueron 100 millones y 250 millones de años después del Big Bang. Afortunadamente, podemos obtener pistas sobre esto mirando más allá de lo que Hubble o JWST pueden administrar.
Podemos ver la luz hace 13.800 millones de años, aunque no es luz estelar, no había estrellas en ese entonces. La luz más lejana que podemos ver es fondo cósmico de microondas (CMB), la luz residual del Big Bang, que se formó apenas 380.000 años después de nuestro nacimiento cósmico.
Antes de que se formara el CMB, el universo contenía partículas cargadas de protones positivos (que ahora forman el núcleo atómico junto con los neutrones), electrones negativos y luz. La luz fue dispersada por las partículas cargadas, convirtiendo el universo en una sopa brumosa. A medida que el universo se expandía, se enfriaba hasta que los electrones finalmente se fusionaron con los protones para formar átomos.
A diferencia de la sopa de partículas, los átomos no tenían carga, por lo que la luz ya no se dispersaba y podía moverse por el universo en línea recta. Esta luz siguió viajando por el universo hasta llegar a nosotros hoy. La longitud de onda de la luz se hizo más larga a medida que el universo se expandía, y actualmente la vemos como microondas. Esta luz es CMB y se puede ver uniformemente en todos los puntos del cielo. CMB está en todas partes del universo.
La luz del CMB es la más lejana en el tiempo que hemos visto, y no podemos ver la luz de épocas anteriores porque esa luz estaba dispersa y el universo era opaco.
Sin embargo, existe la posibilidad de que algún día podamos ver más allá del CMB. Para hacer esto no podemos usar la luz, tendremos que usarla ondas gravitacionales. Estas son ondas en el tejido del propio espacio-tiempo. Si alguno de ellos se formó en la niebla del universo primitivo, probablemente nos llegaría hoy.
En 2015, las ondas gravitacionales ha sido detectado De la fusión de dos agujeros negros usando el detector LIGO. Tal vez la próxima generación detector de ondas gravitacionales espaciales – Al igual que el telescopio Esa Lisa, cuyo lanzamiento está previsto para 2037, podrá ver el universo muy primitivo antes de que se formara el CMB hace 13.800 millones de años.
Caroline Devereux, profesora titular de astrofísica, Universidad de Hertfordshire. Este artículo apareció por primera vez en Conversacion