EL UNIVERSO TEMPRANO

En la banda infrarroja, los astrónomos pueden recopilar información sobre cómo era el universo hace mucho tiempo y estudiar la evolución temprana de las galaxias. Aunque la luz viaja en forma extremadamente rápida (300.000 km/s), el universo es tan increíblemente extenso que puede tomar miles de millones de años para que la luz de ciertos objetos del universo llegue a nosotros. Cuanto más lejano se encuentra un objeto, tanto más lejano en el pasado lo vemos. Por ejemplo, la luz procedente del Sol tarda unos 8 minutos en llegar a la Tierra, así que los astrónomos solares ven el Sol tal como era hace 8 minutos. Si una llamarada solar se originase en este mismo momento, no la veríamos sino hasta dentro de 8 minutos. La luz de la estrella más cercana toma cerca de 4,3 años en alcanzarnos, y la luz del centro de nuestra propia galaxia tarda cerca de 25.000 años en llegar. Vemos las galaxias más distantes tal como eran hace mil millones de años.

Como resultado de la gran explosión llamada Big Bang que marcó el principio de nuestro universo, éste se está expandiendo al mismo tiempo que la mayoría de las galaxias se alejan una de otras. Los astrónomos han descubierto que todas las galaxias distantes se alejan cada vez más de nosotros. La velocidad de alejamiento se incrementa con la distancia a la galaxia. Esta recesión de galaxias distantes tiene un efecto interesante sobre la luz emitida por ellas. Cuando un objeto se aleja de nosotros, la luz que emite se desplaza hacia el rojo. Esto hace que las longitudes de onda se alarguen a medida que la galaxia se aleja y provoca un desplazamiento de la luz emitida hacia la porción roja del espectro. Este fenómeno, llamado efecto Doppler, también ocurre con las ondas acústicas emitidas por un objeto móvil. Tal es el caso del familiar cambio de tono del silbato de un tren a medida que se acerca a nosotros; cuando comienza a alejarse, el silbato pasa de una tonalidad aguda a una grave. Como resultado de este efecto, la luz ultravioleta y la luz visible de los objetos galácticos distantes se desplaza hacia el rojo. Por ello, los estudios infrarrojos pueden darnos mucha información sobre los espectros ultravioletas y visibles de las galaxias más jóvenes y distantes. La imagen de la izquierda es una fotografía infrarroja de algunas de las galaxias más lejanas jamás vistas. Fue tomada por la cámara fotográfica NICMOS del telescopio espacial Hubble. Algunas de las galaxias aquí mostradas eran previamente desconocidas. (Imágenes: R.I. Thompson, Universidad de Arizona, NICMOS, HST, NASA)

En 1965, los radioastrónomos Arno Penzias y Robert Wilson descubrieron la radiación remanente del Big Bang. Esta radiación de fondo, cuya temperatura máxima es de 3 K (-270 °C), se puede detectar en todas las direcciones del espacio. Los astrónomos creían que esta radiación era mucho más intensa en el pasado y que se comportaba como un cuerpo negro, un objeto ideal que se considera perfectamente negro porque absorbe toda la radiación electromagnética que llega a él. Al fin de probar esta teoría, era necesario disponer de más datos. En 1975, las observaciones realizadas en la banda infrarroja desde un globo aerostático demostraron que la radiación cósmica de fondo sigue la curva asociada a los objetos negros.

Se efectuaron estudios adicionales de la radiación cósmica de fondo mediante el explorador del fondo cósmico (COBE)* [página en Inglés], lanzado en 1989. COBE descubrió que la radiación del fondo no es enteramente uniforme, sino que muestra variaciones de temperatura extremadamente pequeñas. Estas pequeñas diferencias de temperatura pueden obedecer a variaciones de la densidad del universo temprano, lo cual habría iniciado la formación de galaxias.

Los estudios infrarrojos también han hallado una posible protogalaxia (una galaxia en proceso de formación) a más de 15.000 millones de años de la Tierra. Este objeto, denominado IRAS 10214+4724, puede ser una enorme nube de hidrógeno en contracción, en la cual las estrellas recién nacidas comienzan a brillar. Esta protogalaxia se encuentra cerca del borde del universo observable y su luz ha demorado casi la edad del universo en alcanzarnos. Las protogalaxias nos ofrecen una ventana hacia el origen del universo.

* Sitio web externoÚltima actualización: 7 de setiembre de 2000

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