La radiación extragaláctica fluctúa de unas regiones a otras del universo.

Posiblemente hayamos oído hablar o leído sobre la materia y la energía oscuras. Ambas juntas suponen nada menos que el 95% de toda la materia y energía contenida en el universo. Nada se conoce aún con precisión de su naturaleza y origen; solo se sabe que están ahí fuera, que existen. Se trata, sin duda, de la parte más oscura, y grande, de la Naturaleza.

Sin embargo, el cosmos guarda o, mejor dicho, guardaba, oscuridades más luminosas. Y es que, aunque parezca sorprendente, todavía en esta época desconocíamos el origen de gran parte de la luz que baña el universo. Se trata de la llamada luz de fondo extragaláctico que, como su nombre indica, no proviene de las galaxias que pueblan el universo, sino de regiones exteriores a las mismas.

Detengámonos un momento para sopesar mejor este hecho. Tal vez hayamos visto fotografías de lejanísimas galaxias tomadas por el telescopio espacial Hubble. Si no, pueden verse en internet en http://hubblesite.org/gallery/album/the_universe. Estas fotos muestran pequeños puntos o minúsculas zonas luminosas, que corresponden a las galaxias. Entre ellas no parece haber nada, solo zonas oscuras. No obstante, estas zonas oscuras también emiten luz que puede detectarse con los modernos instrumentos de los que hoy disponen astrónomos y astrofísicos: es la luz del fondo extragaláctico. ¿De dónde proviene?

Como sucede con todo en ciencia, sea cual sea la disciplina científica, tras la confirmación de una observación, es decir, tras verificar que algo es real, se emiten hipótesis, ideas, para intentar explicar las causas de su existencia. En este caso, dos hipótesis distintas entraron en colisión cósmica, nunca mejor dicho. La primera mantenía que la luz extragaláctica era emitida por galaxias y agujeros negros primordiales. En otras palabras, se trataba de una luz emitida por los ancestros de las galaxias actuales, originados poco después del Big Bang que dio nacimiento al universo. Esta hipótesis venía avalada por el hecho de que la luz extragaláctica fluctúa de unas regiones a otras del universo, es decir, no se trata de un fondo luminoso homogéneo, sino de un fondo irregular, similar al fondo de microondas generado también en el nacimiento del universo, el cual tampoco es homogéneo.

La otra hipótesis alternativa mantenía que la luz extragaláctica podría provenir de estrellas no contenidas en las galaxias, de estrellas solitarias, vagabundas, que podrían poblar el espacio extragaláctico. Estas estrellas habrían sido expulsadas de sus galaxias originales en múltiples colisiones intergalácticas a lo largo de la evolución del universo y estarían tan dispersas y lejanas que no podrían ser detectadas de manera individual. No obstante, serían responsables del halo extragaláctico de luz que puede ser observado con los instrumentos adecuados. Ni que decir tiene que esta hipótesis es también compatible con que la luz de fondo extragaláctico fluctúe en intensidad de unas regiones a otras del universo.

Más luz para la luz

¿Cuál de estas dos hipótesis es correcta? Como también sucede en ciencia, para dirimir entre dos hipótesis incompatibles entre sí es necesario efectuar observaciones más detalladas, iluminar la realidad para verla mejor. En este caso, por ejemplo, resultaba claro que las características finas de la luz extragaláctica, tales como la distribución de sus frecuencias (es decir, su color) y la distribución de la intensidad en el fondo espacial, no iban a ser las mismas si su origen eran antiguas galaxias y agujeros negros, o eran estrellas dispersas. Al igual que podemos distinguir entre la luz de una vela y la de una bombilla LED, es igualmente posible distinguir la fuente de luz extragaláctica analizando en detalle sus características, su color y propiedades.

Para conseguirlo, el Dr. Michel Zencov y colegas suyos (1) en varios centros de investigación en astrofísica y cosmología del mundo, diseñaron un cohete capaz de poner fuera de la atmósfera terrestre, es decir, lejos de posibles contaminaciones lumínicas procedentes de la Tierra, detectores muy sensibles de luz infrarroja, la emitida más abundantemente por las regiones intergalácticas.

Los investigadores recogieron datos en dos vuelos independientes de su cohete y los cotejaron con otros datos recogidos por el telescopio espacial Spitzer de la NASA. Del resultado de sus análisis, publicados recientemente en la revista Science, se desprende que el origen más probable de la luz extragaláctica es la presencia de estrellas vagabundas y dispersas.

¿Cuántas de estas estrellas podría haber en el universo? Los científicos estiman que nada menos que la mitad de todas las estrellas del universo podrían residir fuera de las galaxias. Ahí queda eso. No se olvide de cerrar la boca luego.

La ciencia no deja nunca de sorprendernos una y mil veces. Si hay algo fascinante en el mundo es lo que la ciencia es capaz de revelarnos sobre la Naturaleza y nuestra también sorprendente y fascinante capacidad para comprenderlo, en tanto que seres inteligentes. En mi humilde opinión, hoy un ser humano no está completo si no posee un mínimo de cultura científica, ya que solo conociendo algo de ciencia puede alguien emocionarse ante la enormidad singular del universo, de la vida, y de sus secretos que, poco a poco, vamos desvelando.

(1). On the origin of near-infrared extragalactic background light anisotropy
Michael Zemcov et al. 7 NOVEMBER 2014 • VOL 346 ISSUE 6210, pp 732. http://www.sciencemag.org/content/346/6210/732

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