Una huella química nacida cuando el Universo tenía apenas minutos acaba de ser medida con una precisión récord. Un equipo internacional de astrónomos determinó la abundancia de helio primordial con una incertidumbre de solo 0,5%, aproximadamente tres veces menor que en mediciones anteriores.
El resultado permite reconstruir con mayor exactitud las condiciones físicas de los primeros cinco minutos posteriores al Big Bang y someter a una prueba especialmente exigente al modelo cosmológico estándar y a la física de partículas.
Quince galaxias como cápsulas del tiempo
Los investigadores concentraron el análisis en 15 galaxias pequeñas, remotas y excepcionalmente pobres en elementos pesados. Su escasa evolución química las convierte en una suerte de cápsulas del tiempo: el gas que contienen conserva una composición relativamente cercana a la del Universo temprano.
El equipo acumuló 130 horas de observación con el Large Binocular Telescope. Mediante espectrógrafos de alta precisión analizó simultáneamente más de diez líneas espectrales de helio y quince de hidrógeno, lo que permitió identificar y corregir efectos sistemáticos que antes podían quedar ocultos.
Una cifra que pone a prueba el Big Bang
Durante los primeros minutos del cosmos, las temperaturas y densidades permitieron la formación de los primeros núcleos ligeros. La cantidad de helio producida entonces depende de las condiciones físicas de aquel Universo extremadamente joven.
Por eso la abundancia primordial de helio no es únicamente una cifra astronómica. Funciona como una prueba independiente de la nucleosíntesis del Big Bang y permite imponer límites sobre propiedades fundamentales, entre ellas el número efectivo de familias de neutrinos presentes en el Universo temprano.
La medición obtenida por el proyecto alcanza una precisión suficiente para convertir al helio en una herramienta mucho más incisiva para buscar posibles desviaciones de la física conocida.
Un telescopio mirando 13.800 millones de años hacia atrás
La investigación forma parte de una serie de cinco trabajos publicados en The Astrophysical Journal. El método evita depender únicamente de grandes muestras de galaxias y extrapolaciones estadísticas: selecciona objetos químicamente muy poco evolucionados y obtiene de ellos observaciones espectroscópicas extremadamente detalladas.
El resultado refuerza el cuadro básico del Big Bang caliente y, al mismo tiempo, estrecha el espacio en el que podrían esconderse partículas o fenómenos todavía desconocidos.
Los astrónomos no han observado directamente aquellos primeros cinco minutos. Han hecho algo quizá más extraordinario: encontrar su firma química, todavía escrita en el Universo casi 13.800 millones de años después.
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