Los científicos tienen una nueva herramienta para mapear la desconcertante aceleración del universo.
Un telescopio canadiense diseñado para cartografiar la distribución del gas de hidrógeno a lo largo del universo antiguo ha demostrado que puede hacerlo usando solo sus propios datos por primera vez, sin la ayuda de otros telescopios. Los resultados tardaron siete años en confirmarse, pero la recompensa podría ser enorme.
Según los autores de un nuevo estudio publicado el lunes 28 de septiembre en The Astrophysical Journal, el telescopio podría ofrecer a los científicos una forma nueva y rentable de estudiar energía oscura, la fuerza mal entendida que provoca que el universo se expanda a un ritmo acelerado con el tiempo.
«El hidrógeno es el elemento más común en el universo y la materia prima de la que se forman las estrellas», dijo Arnab Chakraborty, becario postdoctoral de la Universidad de Toronto, en un comunicado. «Su débil emisión de radio funciona como un trazador cósmico, revelando cómo se distribuye la materia a lo largo del espacio.»
El Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment (CHIME) es un conjunto de radiotelescopios, ubicado principalmente cerca de Penticton, en la Columbia Británica, que cartografía todo el cielo del norte cada día. Antes de los resultados del nuevo estudio, CHIME tenía que confirmar sus propias observaciones con otros telescopios — un proceso costoso y que llevaba mucho tiempo.
Era importante para CHIME observar el gas de hidrógeno antiguo del universo con sus propios datos, para servir como un punto de medición independiente que no dependiera de otros telescopios, explicó el equipo. El nuevo artículo, que estuvo casi una década en gestación, se basa en 94 noches de observaciones en 2019 que fueron cuidadosamente verificados dos veces antes de su publicación. El telescopio puede detectar señales de radio hasta 3.000 millones de años después del Big Bang, cuando el universo tenía solo una fracción de su edad actual.
«Trabajamos muy duro para convencernos de que esto no era una falsa alarma», dijo Chakraborty. «Después de todas las pruebas, la señal siguió ahí. Eso nos dio la confianza de que estábamos viendo hidrógeno real del universo lejano.»
Un artículo acompañante publicado en The Astrophysical Journal incluye más información sobre dónde se encuentra el hidrógeno en el cosmos. Este estudio sugiere que alrededor del 2% del hidrógeno es «neutralmente atómico» —lo que significa que los átomos contienen un equilibrio de solo un protón y un electrón, resultando en una carga eléctrica neta cero—, lo cual es «en general consistente» con las mediciones de otros telescopios, dijo Shabbir Shaikh, becario postdoctoral de la School of Earth and Space Exploration en la Arizona State University y coautor de ambos artículos, en el comunicado.
Mapear la distribución de este gas común podría revelar nuevas pistas sobre la expansión del universo en diferentes momentos de la historia cósmica. En investigaciones futuras, el equipo planea revisar los otros siete años de observaciones de CHIME para obtener más información sobre sus estudios del gas de hidrógeno.
