Impresión artística del disco de acreción en ULAS J1120+0641, un quásar muy distante impulsado por un agujero negro supermasivo dos mil millones de veces la masa del Sol. Fuente: ESO/M. Maíz
Los científicos han observado por primera vez cómo el universo primitivo se movía en cámara extremadamente lenta, desbloqueando uno de los misterios del universo en expansión de Einstein. El estudio fue publicado en astronomía de la naturaleza.
La teoría de la relatividad general de Einstein significa que deberíamos estar observando el universo distante, y por lo tanto antiguo, moviéndose mucho más lento de lo que es ahora. Pero volver a un pasado tan lejano resultó difícil de alcanzar. Los científicos ahora han desentrañado este misterio usando cuásares como “relojes”.
“Mirando hacia atrás a una época en que el universo tenía poco más de mil millones de años, vemos que el tiempo parece moverse cinco veces más lento”, dijo el autor principal del estudio, el profesor Geraint Lewis de la Escuela de Física y el Instituto de Astronomía de Sydney en la Universidad de Sídney.
“Si estuvieras allí, en este universo infantil, un segundo parecería un segundo, pero desde nuestra posición, más de 12 mil millones de años en el futuro, ese tiempo temprano parece prolongarse”.
El profesor Lewis y su colega, el Dr. Brendon Brewer, de la Universidad de Auckland, utilizaron datos observados en casi 200 cuásares (agujeros negros supermasivos hiperactivos en el centro de las primeras galaxias) para analizar la dilatación del tiempo.
“Gracias a Einstein, sabemos que el tiempo y el espacio están relacionados, y que el universo se ha estado expandiendo desde los albores de los tiempos en la singularidad del Big Bang”, dijo el profesor Lewis.
“Esta expansión del espacio significa que nuestras observaciones del universo primitivo deberían parecer mucho más lentas que el curso del tiempo actual.
“En este artículo, determinamos que se remonta a unos mil millones de años después del Big Bang”.
Anteriormente, los astrónomos habían confirmado que este universo de movimiento lento se remonta aproximadamente a la mitad de la edad del universo, utilizando supernovas (estrellas masivas en explosión) como “relojes estándar”. Pero si bien las supernovas son extremadamente brillantes, son difíciles de observar desde las grandes distancias necesarias para escudriñar el universo primitivo.
Gracias a la observación de los cuásares, este horizonte temporal se ha retrasado hasta una décima parte de la edad del universo, lo que confirma que el universo parece acelerarse a medida que envejece.
El profesor Lewis dijo: “Donde las supernovas actúan como un solo destello de luz, lo que las hace más fáciles de estudiar, los cuásares son más complejos, como un espectáculo continuo de fuegos artificiales.
“Lo que hemos hecho es desentrañar este espectáculo de fuegos artificiales, mostrando que los cuásares también pueden usarse como marcas de tiempo estándar en el universo primitivo”.
Profesor Geraint Lewis del Instituto de Astronomía de Sydney en la Escuela de Física de la Universidad de Sydney. Fuente: Universidad de Sydney
El profesor Lewis trabajó con el astroestadístico Dr. Brewer para estudiar los detalles de 190 cuásares observados durante dos décadas. Al combinar observaciones realizadas en diferentes colores (o longitudes de onda) -verde, rojo e infrarrojo- pudieron unificar el “tic-tac” de cada cuásar. Utilizando el análisis bayesiano, descubrieron que la expansión del universo está impresa en el tictac de cada cuásar.
“Con estos maravillosos datos, pudimos trazar el tictac de los relojes de los cuásares, revelando el impacto de la expansión del espacio”, dijo el profesor Lewis.
Estos resultados respaldan aún más la visión de Einstein de un universo en expansión, pero contrastan con estudios previos que no lograron identificar la dilatación del tiempo de cuásares distantes.
“Estos estudios previos han llevado a la gente a preguntarse si los cuásares son realmente objetos cosmológicos, o incluso si la idea de la expansión del espacio es correcta”, dijo el profesor Lewis.
“Sin embargo, con estos nuevos datos y análisis, hemos podido encontrar el escurridizo tic de los cuásares, y se comportan exactamente como lo predijo la teoría de la relatividad de Einstein”, dijo.
Proporcionado por la Universidad de Sydney