9 de octubre de 2007

Astrónomos encuentran polvo en el viento de los agujeros negros

Imagen: NASA/JPL-Caltech

La canción que proclamaba 'All we are is dust in the wind' (todo lo que somos es polvo en el viento), tal vez tenga cierta verdad cósmica. Nuevos descubrimientos del Telescopio Espacial Spitzer de la NASA sugieren que el polvo espacial - la misma materia que crea criaturas vivientes y planetas - fue fabricado en grandes cantidades en los vientos de los agujeros negros que poblaron nuestro universo temprano.

Los descubrimientos son una nueva prueba significativa en un misterio sin resolver: ¿dónde se originó todo el polvo del universo joven?

"Estábamos sorprendidos de encontrar lo que parecía polvo recién hecho arrastrado por los vientos que soplan desde los agujeros negros supermasivos", dijo Ciska Markwick-Kemper de la universidad de Manchester, Reino Unido. Markwick-Kemper es la principal autora de un nuevo artículo que aparecerá en un número próximo del Astrophysical Journal Letters. "Esto podría explicar de dónde viene el polvo que era necesario para crear las primeras generaciones de estrellas del universo temprano."

El polvo espacial es esencial para la formación de planetas, estrellas, galaxias y hasta la vida tal como la conocemos. Este polvo en nuestro rincón del universo fue expulsado por estrellas moribundas que una vez fueron muy parecidas a nuestro sol. Pero, cuando el universo tenía un décimo de su edad actual de 13700 millones de años, las estrellas como el sol no habían vivido lo suficiente para morir y producir polvo. ¿Por lo tanto, qué producía la preciosa sustancia cuando el universo era solo un niño?

Los teóricos habían postulado hace tiempo que explosiones de estrellas masivas de corta vida, o supernovas, podrían ser la fuente de este misterioso polvo, mientras ótros han propuesto que un tipo de agujero negro creciente, energético y supermasivo, llamado cuásar, podría ser un factor contribuyente. Un cuásar consiste en un agujero negro supermasivo rodeado de una nube polvorienta con forma de cámara de neumático que lo alimenta. Teóricamente, el polvo se puede formar en la porción más externa de los vientos que lentamente los va soplando fuera de la nube.

"Los cuásares son como el Monstruo de las Galletas", dijo la coautora Sarah Gallagher de la Universidad de California en Los Ángeles, quien es actualmente astrónoma visitante en la Universidad de Western Ontario, Canadá. "Son devoradores desprolijos, y pueden consumir menos materia que la que escupen en forma de vientos".

Nadie encontró pruebas concluyentes de que los vientos de cuásares o supernovas puedan crear suficiente polvo para explicar lo que se observa en el universo temprano. Markwick-Kemper y su equipo decidieron evaluar la teoría más reciente e investigar un cuásar llamado PG2112+059, ubicado en el centro de una galaxia aproximadamente a 8000 millones de años luz. Aunque este cuásar particular no está ubicado en el universo temprano, porque está más cerca, es un blanco más fácil para responder la pregunta de si los cuásares pueden producir polvo. El equipo usó el instrumento espectrógrafo infrarrojo del Spitzer para separar la luz infrarroja del cuásar y buscar signos de varios minerales.

Encontraron varios ingredientes que crean vidrio, arena, mármol y hasta rubíes y zafiros. Mientras que el mineral que constituye el vidrio era de esperarse, los minerales para arena, mármol y rubíes fueron una sorpresa. ¿Por qué? Estos minerales no son detectados típicamente flotando alrededor de galaxias, sugiriendo que podrían haber sido formados recientemente en los vientos que se alejan del cuásar.

Por ejemplo, el ingrediente que crea arena, silicato cristalino, no sobrevive por mucho tiempo flotando libremente en el espacio. La radiación de las estrellas convierte al mineral nuevamente en un estado amorfo parecido al vidrio. La presencia de silicato cristalino por lo tanto sugiere que algo - posiblemente los vientos de los cuásares - está agitando la recientemente creada sustancia.

Markwick-Kemper y su equipo dicen que el caso del polvo perdido no esta cerrado. Esperan estudiar más cuásares para obtener mayor evidencia de su habilidad de fabricar polvo. También, de acuerdo a los astrónomos, los cuásares podrían no ser la única fuente de polvo en el universo temprano. "Las supernovas podrían haber sido más importantes para crear polvo en algunos ambientes, mientras que los cuásares fueron más importantes en otros", dijo Markwick-Kemper. "Por ahora, estamos muy contentos de haber identificado las diferentes especies de polvo en un cuásar a miles de millones de años luz":

(lt) (mg)

Más información en:
http://www.jpl.nasa.gov/