Un grupo internacional de científicos ha registrado un aumento de más de 10 veces en la temperatura promedio de las acumulaciones de gas en el universo durante los últimos 10.000 millones de años, incluyendo las galaxias. Esto confirma la teoría que explica el surgimiento de estructuras de gran escala en el universo.
Según la teoría cosmológica imperante entre la comunidad científica, el universo fue creado hace unos 13.000 millones de años en un proceso conocido como el Big Bang. Desde entonces, el espacio se ha ido expandiendo y enfriando. Sin embargo, una reciente investigación de la Universidad Estatal de Ohio, en conjunto con la Universidad Johns Hopkins y el Instituto Max Planck de Astrofísica, ahondó en la historia termal del universo y demostró que esto no es del todo cierto.
Las grandes concentraciones de materia han estado calentándose durante los últimos 10.000 millones de años. Tanto así que la temperatura promedio de las galaxias del universo ha alcanzado unos 2 millones de grados Celsius. Esto es casi 350 veces más caliente que la superficie del Sol.
Este aumento se debe al hecho de que la gravedad une la materia oscura y la materia visible en galaxias y cúmulos de galaxias. Como resultado de la formación de gigantescas estructuras espaciales, enormes volúmenes de gas se vuelven más densos y cálidos, sobre todo en las estrellas.
«A medida que el universo evoluciona, la gravedad atrae la materia oscura y el gas en el espacio para formar galaxias y cúmulos de galaxias. Esa atracción es violenta, tan violenta que cada vez más gas se fricciona y calienta», explica Yi-Kuan Chiang, autor principal del estudio e investigador del Centro de Cosmología y Física Astronómica de Partículas de la Universidad Estatal de Ohio (EEUU).
Para llegar a esta conclusión, los astrónomos estimaron la temperatura del gas lejos de la Tierra y la compararon con la del gas cerca de la Vía Láctea y el sistema solar. Dado que cuanto más lejos está un objeto del observador, más lejos está en el pasado, los científicos pudieron determinar cuál era la temperatura de la materia en el universo hace miles de millones de años.
Corrimiento al rojo
Los autores del estudio, publicado en la revista The Astrophysical Journal, utilizaron datos sobre la luz en todo el espacio recopilados por dos misiones, Planck y Sloan Digital Sky Survey. Luego combinaron estos datos y evaluaron las distancias de los gases calientes cercanos y lejanos midiendo el corrimiento al rojo, una noción que los astrofísicos utilizan para estimar la edad cósmica en la que se observan los objetos distantes.
Es decir, los científicos midieron el grado de desplazamiento de las líneas espectrales a la región de la onda roja del espectro, que se observa cuando el objeto se aleja del observador.
Ese hecho, junto con un método para estimar la temperatura a partir de la luz, permitió a los investigadores calcular los grados promedios de los gases en el Universo temprano y compararlos con los de los gases más cercanos a la Tierra.
A los astrónomos les tomó más de 15 años recolectar los datos necesarios utilizando un telescopio en tierra y otro en el espacio. En el lado del análisis, nuestro equipo pasó cuatro años desarrollando los algoritmos necesarios para extraer la señal de estos datos.
De esta manera, los astrónomos han confirmado que las galaxias del universo se están calentando con el tiempo debido al colapso gravitacional de la estructura cósmica y es probable que el calentamiento continúe.
«Nuestra nueva medición proporciona una confirmación directa del trabajo fundamental de Jim Peebles, premio Nobel de Física de 2019, quien expuso la teoría del surgimiento de la estructura a gran escala del universo», resume Yi-Kuan Chiang.
No obstante, los científicos señalan que este aumento se debe al proceso natural de formación de galaxias y estructuras y no está relacionado con el calentamiento global en la Tierra.
«Estos fenómenos están sucediendo en escalas muy diferentes. No están conectados en absoluto», aseguró Chiang.
