Tres en uno astronómico: la materia oscura pudo tener menor influencia de lo que se teorizó sobre el universo temprano; las estrellas gigantes heredan el giro de los discos de gas de los que se nutren en su formación, y las primeras estrellas del Universo podrían ser detectadas por su color azul.
Hace 10.000 millones de años hubo una fiebre creadora en el todavía reciente Universo, que se expandía con apenas 3.000 millones de años de vida. Fue la época en la que se crearon la mayoría de las galaxias masivas, y que en este periodo era la materia normal y no la oscura la que dominaba esa creación. Justo lo contrario de lo que ocurre ahora, 10.000 millones de años después: las galaxias masivas están dominadas por la interacción de la todavía poco comprendida materia oscura. La Agencia Espacial Europea (ESA), a través de las instalaciones del European Southern Observatory (ESO), como el telescopio VLT, ha descubierto que la materia oscura en el universo temprano tuvo mucha menos influencia en ese criadero de galaxias, desde luego mucho menos que en la actualidad.
La investigación ha aparecido en la revista Nature, una de las dos grandes de referencia (junto con Science), dividida en varios artículos en los que reflejan la diferencia de velocidad entre las espirales exteriores de las galaxias más antiguas y las más modernas: las actuales giran mucho más deprisa que las primigenias. Las regiones externas de esas galaxias distantes son más lentas que las internas, lo que indica que puede haber menos proporción de materia oscura. La diferencia entre materia normal y oscura no es sólo la incapacidad de la segunda para reflejar la luz o emitirla. De hecho sólo puede determinarse por el efecto gravitacional que tiene sobre el entorno. Esto indicaría por qué las regiones externas de las galaxias en espiral más cercanas (y más actuales) giran mucho más rápido de lo que lo harían si sólo fueran material normal.
La razón es que al haber menos materia oscura hay menos efecto gravitacional. La idea del grupo de investigadores, adscritos al Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (Alemania) y que han medido la rotación de seis galaxias masivas antiguas (y por lo tanto más distantes), es que en aquella época los discos de materia oscura eran mucho más amplios y dispersos que las nubes de gas en rotación que conformaron las galaxias de ese periodo; es decir, que las galaxias “modernas” son menos compactas pero mucho más rápidas.
La comparativa entre las galaxias más jóvenes con mayor materia oscura y las antiguas, más lentas (Fuente: ESA – ESO)
Hablando de giros orbitales: la mayoría de las estrellas formadas heredan el giro de las nubes de gas y polvo de las que nacen. Un equipo internacional dirigido por Enrico Corsaro, actualmente en el Observatorio Astrofísico de Catania (Sicilia), ha estudiado el “temblor” en 48 estrellas gigantes rojas de la Vía Láctea, surgidas de las grandes nubes de gas de formación hace unos 8.000 millones de años, y ha encontrado que un 70% de ellas registra giros alineados entre sí. Supuestamente cada nube de gas genera tal cantidad de turbulencias en su rotación que desnivelaría el eje de las estrellas formadas; sin embargo la mayoría están alineadas.
Las estrellas nacen de la contracción y derrumbe de nubes masivas de gas y polvo sobre ese punto central gravitacional: ese colapso genera físicamente a las estrellas, que se “encienden” a partir de poderosas reacciones de fusión nuclear en su interior. Estas nubes supermasivas pueden llegar a albergar cientos, cuando miles, de estrellas, y son tan grandes que alteran incluso el entorno circundante. Son, por así decirlo, “criaderos” de estrellas, que normalmente aparecen como gigantes nebulosos que casi no pueden estudiarse: son muy visibles, pero difíciles de entender por el efecto escudo del polvo y el gas. Para entender mejor cómo funcionan los astrónomos se ven obligados a estudiar los viejos cúmulos estelares donde las gigantes rojas ya están formadas. Fue entonces cuando se dieron cuenta de que sus vibraciones mostraban que la mayoría de ellas estaban alineadas y no son producto del azar como podría suponer la teoría inicial.
Las estrellas también son un buen indicativo de la historia y desarrollo del Universo. Así, puede que dentro de poco se pueda detectar las primeras estrellas que surgieron y que crearon supernovas hace más de 13.000 millones de años: sólo habrá que rastrear el color azul particular de las supernovas que generaron, ya que entonces (durante los primeros cientos de millones de años de vida) el Universo era oscuro, saturado de hidrógeno y helio; las primeras estrellas eran pobres en metales, por lo que al colapsar y explotar su brillo era más característico. Cuando las estrellas primigenias “reventaron” dejaron un rastro concreto que ahora un grupo de investigadores del Instituto Kavli para la Física y Matemáticas del Universo ha conseguido determinar.
La razón es que las supernovas sin presencia de metales tiene un comportamiento lumínico característico, lo que las diferencia de las primigenias. El color azul de una de las fases de las supernovas pobres en metales las diferencia del resto, por lo que se puede concretar. Un indicativo de que es muy antigua. En el futuro, con los nuevos telescopios espaciales, se podrá investigar y localizar esos brillos azulados para entender mejor las primeras etapas del Universo.
Representación de las antiguas supernovas (Fuente: KAVLI IPMU)