Astrofísica

¿Cuánta luz han emitido jamás todas las estrellas?

Un equipo calcula por primera vez toda la luz emitida en el universo observable gracias a los datos del telescopio espacial Fermi. El resultado puede ayudar a comprender mejor el proceso de evolución estelar.

Miden por primera vez toda que luz han emitido las estrellas en el universo
Miden por primera vez toda que luz han emitido las estrellas en el universo Coconino National Forest (Flickr, CC)

Conocer la cantidad de luz que nos llega desde el universo es una vieja aspiración de la ciencia. Hoy sabemos, por ejemplo, que la cantidad de luz que llega hasta nuestros ojos en cualquier noche estrellada equivale a la que emitiría una bombilla de 60 vatios situada a 2,5 km de distancia. Esta profunda oscuridad se debe a que el universo es infinitamente grande y parte de la luz que hay en él se pierde por el camino al toparse con nubes de materia estelar y polvo cósmico.

Los autores han estudiado la interacción de la radiación gamma con la luz de fondo extragaláctico

Ahora, el equipo de Marco Ajello ha utilizado los datos del telescopio espacial Fermi de rayos gamma para resolver un viejo enigma y calcular la cantidad de luz que ha sido emitida por las estrellas desde el principio del universo. “Gracias a los datos recogidos por el telescopio Fermi, hemos sido capaces de medir la cantidad total de luz estelar jamás emitida”, asegura el astrofísico. “Esto es algo que no se había hecho hasta ahora”. El problema que se encontraban los astrofísicos hasta ahora para hacer el cálculo es que las galaxias están tan distantes y su luz es tan tenue que no había manera de registrar su brillo directamente. Lo que ha conseguido Ajello y su equipo es medir la luz de las estrellas como si la niebla galáctica fuera la tulipa de una lámpara de la que extraer información.

En concreto, el telescopio Fermi lleva más de diez años en órbita recogiendo una enorme cantidad de datos sobre la interacción de la radiación gamma (la forma de luz mas energética) con la luz de fondo extragaláctico (EBL, por sus siglas en inglés), una especie de niebla compuesta por la luz emitida por las estrellas y el polvo cósmico en todos los rangos del espectro. Ajello y su equipo tomaron casi 9 años de observaciones y midieron la radiación gamma procedente de 739 blazares, núcleos activos galácticos cuya radiación apunta a la Tierra. Al interaccionar con esta niebla, los rayos gamma dejan una huella observable que permiten calcular la densidad de ese “halo” de luz no solo en ese lugar y momento, sino su evolución a lo largo de la historia del universo.

“Ahora tenemos una perspectiva fascinante sobre cómo el universo produjo su contenido luminoso”

“Midiendo cuantos fotones han sido absorbidos, podemos medir cómo de espesa era esa niebla y medir asimismo, como una función de tiempo, cuánta luz había en el rango completo de longitudes de onda”, aseguran los autores. “Esto nos ha permitido comprender mejor el proceso de evolución estelar y tener una perspectiva fascinante sobre cómo el universo produjo su contenido luminoso”. En concreto, gracias a estos datos, los autores del trabajo, publicado en la revista Science, han calculado que la cantidades de luz que ha escapado al espacio después de ser emitida por las estrellas es de 4x10^84 fotones, es decir:

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“Utilizando bazares a diferentes distancias hemos medido la cantidad total de luz estelar en diferentes periodos”, asegura Vaidehi Paliya, coautor del estudio. “Hemos medido la luz estelar total de cada época, hace mil millones de años, dos mil millones de años, seis mil millones de años, etc. - y así hasta el momento en que todas las primeras estrellas se formaron. Esto nos permitió reconstruir la luz de fondo intergaláctico y determinar la historia de la formación de estrellas en el universo de una manera más efectiva de la que se había conseguido hasta ahora”.

Referencia: A gamma-ray determination of the Universe’s star formation history (Science)



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