Un equipo de astrónomos ha identificado una pareja de cuásares en proceso de fusión, observados tan sólo 900 millones de años después del Big Bang.
Estos cuásares no solo son los más distantes jamás encontrados, sino que además son los primeros descubiertos del periodo de formación del Universo conocido como ‘Amanecer Cósmico’.
El hallazgo, cuyos detalles se publican este lunes en un artículo en la revista ‘The Astrophysical Journal Letters’, se realizó con datos de los observatorios internacionales Gemini y Subaru.
Desde el Big Bang, el Universo ha estado en expansión, lo que significa que en sus inicios era considerablemente más pequeño y que las galaxias formadas al principio interactuaban y se fusionaban más frecuentemente.
Las fusiones de galaxias impulsaron la formación de cuásares, núcleos galácticos extremadamente luminosos donde el gas y el polvo que caen en un agujero negro supermasivo emiten enormes cantidades de luz.
Por ello, los astrónomos esperaban encontrar numerosos pares de cuásares muy próximos entre sí en el Universo primitivo, pero no habían encontrado ninguno hasta ahora.
Con la ayuda del telescopio Gemini Norte, uno de los dos sedes del Observatorio Internacional Gemini, el equipo de astrónomos descubrió un par de cuásares en fusión, observados 900 millones de años después del Big Bang.
Este par de cuásares no solo es el más distante jamás encontrado, sino también el primero confirmado del periodo conocido como Amanecer Cósmico, que va desde unos cincuenta millones hasta mil millones de años después del Big Bang.
En este periodo comenzaron a aparecer las primeras estrellas y galaxias, marcando el inicio de una nueva era en la formación del cosmos conocida como Época de Reionización, durante la cual la luz ultravioleta de las primeras estrellas, galaxias y cuásares interactuó con el medio intergaláctico, ionizando los átomos de hidrógeno primigenios del Universo.
Esta época fue clave en la historia del Universo, marcando el final de la edad oscura cósmica y sembrando las grandes estructuras que observamos hoy.
Para comprender el papel de los cuásares en la Época de Reionización, los astrónomos necesitan encontrar y estudiar los cuásares de esa época temprana y distante. Hasta ahora se han descubierto unos 300 cuásares de la Época de Reionización, pero ninguno en pareja.
El descubrimiento fue “pura casualidad”, reconoce Yoshiki Matsuoka, astrónomo de la Universidad de Ehime (Japón) y autor principal del artículo. Sucedió mientras revisaba imágenes de candidatos a cuásar tomadas con la Hyper Suprime-Cam del telescopio Subaru.
Para confirmar el hallazgo, el equipo realizó un seguimiento con los espectrógrafos de los telescopios Subaru y Gemini Norte, que permitieron caracterizar la naturaleza de la pareja de cuásares y sus galaxias anfitrionas.
“Lo que aprendimos de las observaciones fue que los cuásares son demasiado débiles para detectarlos en el infrarrojo cercano, incluso con uno de los mayores telescopios de la Tierra”, explica Matsuoka.
Esto permitió al equipo estimar que una parte de la luz detectada en el rango de longitudes de onda ópticas no proviene de los cuásares en sí, sino de la formación estelar en sus galaxias anfitrionas.
El equipo también descubrió que los dos agujeros negros tienen una masa cien millones de veces superior a la del Sol. Además, la presencia de un puente de gas entre los dos cuásares sugiere que estos y sus galaxias anfitrionas están experimentando una fusión a gran escala.
“La existencia de cuásares en fusión en la Época de Reionización se ha anticipado durante mucho tiempo. Ahora se ha confirmado por primera vez”, concluye.
