Uno de los objetivos centrales de la astronomía moderna actual es encontrar y observar los objetos más distantes y antiguos del Universo.
Y esta semana se anunció que gracias a la Gran telescopio Gemini Norte Ubicado en Maunakea, Hawaii, EE. UU., los astrónomos han podido descubrir un par de cuásares fusionados vistos hace apenas 900 millones de años después del Big Bang, la gran explosión que inició todo lo que conocemos hasta ahora.
El observatorio, que aprovecha las magníficas condiciones atmosféricas del inactivo volcán Maunakea, situado a 4.214 metros de altura, era el lugar indicado para encontrar el par de quásares fusionados más distante jamás encontrado, y también el primero del periodo conocido como Amanecer cósmico.
El Amanecer Cósmico es un espacio-tiempo que se extendió desde unos 50 millones de años hasta mil millones de años justo después del Big Bang. En esa era clave aparecieron las primeras estrellas y galaxias, que llenaron de luz por primera vez el oscuro Universo, lo que inició la Era de la reionizaciónun período en el que la luz ultravioleta de las primeras estrellas, galaxias y quásares se extendió por el cosmos, ionizó el medio intergaláctico, despojando a los átomos de hidrógeno primordiales de sus electrones.
Esta Era de Reionización fue una Fue muy importante en la historia del Universo ya que marcó el fin de las edades oscuras cósmicas, donde nacieron las grandes estructuras que hoy observamos en nuestro Universo. Para comprender el papel exacto que desempeñaron los quásares durante la época de la reionización, los astrónomos buscan y estudian estos objetos en el Amanecer Cósmico, justo en estas primeras edades del cosmos.
Según términos astronómicos, un quásar cualquiera quásar, es el acrónimo de lo que se define como fuente de radio casi estelar, por sus siglas en inglés. De esta forma, los quásares se forman cuando el agujero negro situado en el centro de una galaxia comienza a “engullir” toda la materia que hay a su alrededor.
En este proceso en el que el disco de acreción alrededor del agujero negrotodo el material supermasivo que lo rodea se precipita hacia su centro de una forma similar a la del agua que se escapa de una piscina.
“Las propiedades estadísticas de los quásares en la Época de la Reionización nos dicen muchas cosas, como el progreso y origen de la reionizaciónLa formación de agujeros negros supermasivos durante el Amanecer Cósmico. y la evolución más temprana de las galaxias anfitrionas de quásares”, dijo Yoshiki Matsuok, astrónomo de la Universidad de Ehime en Japón y autor principal del artículo que describe estos resultados, publicado en ‘Cartas de revistas astrofísicas’.
“Hasta ahora se han descubierto unos 300 quásares de este período, pero nunca en parejas. Este descubrimiento fue “pura casualidad”, dijo Matsuoka, quien dijo que mientras revisaba imágenes tomadas con el Hyper Suprime-Cam del telescopio subaruuna tenue mancha roja llamó su atención, por lo que el descubrimiento del doble objeto fue fortuito.
Al principio, el equipo no estaba seguro de que fueran un par de quásares, ya que los candidatos a quásar distantes están contaminados por muchas otras fuentes, como estrellas y galaxias en primer plano y los efectos de las lentes gravitacionales. Entonces, para confirmar el hallazgo, el equipo utilizó los espectrógrafos del Telescopios Subaru y Géminis Norte, descomponer la luz emitida por los quásares en las longitudes de onda que la componen.
Por lo tanto, el equipo realizó espectroscopia de seguimiento utilizando la cámara y espectrógrafo de objetos débiles (FOCAS) en el telescopio Subaru y el espectrógrafo de infrarrojo cercano Gemini (GNIRS) en Gemini North. Los espectros obtenidos con GNIRS, que descomponer la luz emitida por una fuente en sus longitudes de onda que lo componen, fueron muy importantes para caracterizar la naturaleza del par de quásares y sus galaxias anfitrionas.
“Lo que aprendimos de las observaciones del GNIRS fue que los quásares son demasiado débiles para detectarlos en el infrarrojo cercano, incluso con uno de los telescopios más grandes de la Tierra”, señaló Matsuoka.
Los espectros encontrados por el equipo de expertos permitieron estimar que parte de la luz detectada en el rango óptico proviene de la formación estelar. en curso en galaxias anfitrionas de quásares. Además, descubrieron que ambos agujeros negros son enormes, con masas 100 millones de veces mayores que la del Sol, y un puente de gas que se extiende entre los quásares sugiere una fusión a gran escala.
“La existencia de quásares fusionados en la Época de Reionización se anticipa desde hace mucho tiempo. Ahora se ha confirmado por primera vez”, concluyó Matsuoka. Este hallazgo conecta la formación temprana de la estructura cósmica con el complejo Universo que observamos miles de millones de años después.
El estudio de estos objetos distantes. proporciona información valiosa sobre el proceso de reionización y la formación de los primeros objetos en el Universocomo lo son estos cuásares.
Los astrónomos creen que puede haber más descubrimientos como este en el futuro cercano, utilizando el Legacy Survey of Space and Time (LSST) del NSF-DOE Vera C. Rubin Observatory, que se completará en 2025 y está configurado para detectar millones de cuásares usando sus capacidades de imágenes profundas.
