Algunos de los ingredientes necesarios para la vida no tardaron en emerger después de que el Universo apareció.
Según un nuevo análisis de un par de galaxias en los albores de los tiempos, el agua estaba presente en el Universo solo 780 millones de años después de la Big Bang – cuando el Universo tenía solo el 5 por ciento de su edad actual.
Esto sugiere que, aunque los elementos pesados todavía eran relativamente escasos, no se perdió tiempo en la creación de moléculas.
Las galaxias, al menos como las vemos después de que su luz ha viajado 12,88 mil millones de años, están en proceso de fusionarse en una gran galaxia, conocida colectivamente como SPT0311-58, y se encuentran entre las galaxias más antiguas conocidas del Universo.
Se cree que las interrupciones gravitacionales causadas por sus interacciones están desencadenando una ola de formación de estrellas que está consumiendo todo el gas molecular disponible. Pero todavía hay suficiente gas para que los astrónomos puedan mirarlo y obtener firmas espectrales que revelan la presencia de ciertas moléculas.
“Usando ALMA de alta resolución [Atacama Large Millimeter/submillimeter Array] observaciones de gas molecular en el par de galaxias conocidas colectivamente como SPT0311-58 detectamos moléculas de agua y monóxido de carbono en la más grande de las dos galaxias “. dice el astrónomo Sreevani Jarugula
“El oxígeno y el carbono, en particular, son elementos de primera generación y, en las formas moleculares del monóxido de carbono y el agua, son fundamentales para la vida tal como la conocemos”.
Debido a que la luz de las galaxias en el Universo temprano ha viajado tan lejos para alcanzarnos, es muy débil y mucho más difícil de discernir los detalles que en las galaxias que están relativamente cerca. Sin embargo, el medio interestelar de estas galaxias es rico en polvo, lo que puede ayudar a revelar la presencia de agua.
Este polvo absorbe la radiación ultravioleta de las estrellas y la reemite como luz infrarroja lejana, dijeron los investigadores. Esta radiación infrarroja excita las moléculas de agua en el medio interestelar, lo que genera una emisión que puede ser detectada por un telescopio sensible como ALMA en Chile.
Ubicar esta agua en un punto tan temprano en la historia del Universo puede ayudar a los científicos a comprender el origen y la evolución de los componentes básicos de la vida en el Universo.
“Esta galaxia es la galaxia más masiva conocida actualmente con un alto corrimiento al rojo, o el momento en que el Universo era todavía muy joven”. Jarugula explica.
“Tiene más gas y polvo en comparación con otras galaxias en el Universo temprano, lo que nos brinda muchas oportunidades potenciales para observar moléculas abundantes y comprender mejor cómo estos elementos creadores de vida impactaron el desarrollo del Universo temprano”.
Determinar la composición de las nubes moleculares a partir de las cuales se forman las estrellas puede ayudarnos a comprender mejor cuánto gas hay, la velocidad a la que se está convirtiendo en estrellas y cuántas estrellas se estaban formando en el Universo temprano.
Este fue un momento en el que la velocidad de formación de estrellas solo podría describirse como furiosa, miles de veces más productiva que en tiempos más recientes, debido a la gran abundancia de polvo y gas a partir de los cuales se podían formar las estrellas.
“Este estudio no solo proporciona respuestas sobre dónde y a qué distancia puede existir el agua en el Universo, sino que también ha dado lugar a una gran pregunta: ¿Cómo se ha reunido tanto gas y polvo para formar estrellas y galaxias tan temprano en el Universo? ” Jarugula dice.
“La respuesta requiere más estudio de estas y otras galaxias formadoras de estrellas similares para obtener una mejor comprensión de la formación estructural y la evolución del Universo primitivo”.
La investigación ha sido publicada en El diario astrofísico.
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