La mayor cantidad de agua en el universo

publicado el 24 de julio de 2011 en «Milenio Diario»
columna: «se descubrió que...»

 

Bueno... Ahora es necesario aclarar “en este universo”, en el que vivimos, no en el multiverso que a tantos nos produce vértigo, la mayor cantidad de agua descubierta ha sido anunciada el viernes pasado por tres instituciones en sendas notas publicadas por separado en línea: Caltech, Carnegie Institution y Universidad de Colorado en Boulder. Un equipo internacional de astrónomos ha encontrado la más grande cantidad de agua detectada en el universo. Se encuentra en un quasar (contracción de “objeto quasi estelar”). Los quasares contienen gigantescos agujeros negros que absorben de forma continua el disco de gas y polvo que los rodea. Conforme la enorme gravitación del agujero negro atrae y devora el gas, el quasar arroja las mayores cantidades de energía conocidas.

Los quasares, vistos con telescopio óptico, apenas son débiles estrellas. Todos en los bordes mismos del universo conocido. Pero los radiotelescopios muestran que emiten energía comparable a la de una galaxia completa. El primero fue descubierto en 1963 por Maarten Schmidt desde el famoso observatorio del Monte Palomar, California.

La energía de este quasar recién observado salió hace 12 mil millones de años, esto es, mucho antes de que las estrellas de nuestra galaxia, la Vía Láctea, comenzaran a formarse. Y es ahora cuando la recibimos. Se le conoce como APM 08279+5255 (esperemos contar pronto con un nombre más breve). Ese remoto quasar es uno de los objetos con mayor energía conocidos en el universo: la de mil millones de millones de soles juntos, o 65 mil veces la de toda nuestra galaxia. Ese poder está alimentado por materia que cae en espiral a un agujero negro supermasivo, estimado en unos 20 mil millones de soles como el nuestro, dice el conductor del estudio, Matt Bradford del NASA’s Jet Propulsion Laboratory, que trabaja en este proyecto del Caltech (California Institute of Technology).

El equipo calcula que el agua contenida se encuentra en forma de vapor y hay tanta como, al menos, 100 mil veces la masa de nuestro Sol. Unos 140 millones de millones la masa de agua de todos nuestros océanos. La sorpresa no ha sido localizar agua, ya que los astrónomos suponen que se forma desde las etapas tempranas del universo y nuestra propia galaxia la contiene en abundancia, lo inesperado fue su enorme cantidad. “Es otra demostración de que el agua permea todo el universo, aun desde sus primeros tiempos”, dice Bradford.

En este quasar del largo nombre, el agua se encuentra como vapor distribuido alrededor del agujero negro en una región gaseosa que se extiende por cientos de años-luz. Es vapor de agua, pero helado, a -53 grados C y es 300 millones de millones de veces más denso que la atmósfera terrestre. Con todo “es todavía cinco veces más caliente y de 10 a 100 veces más denso que el típico de galaxias como la nuestra, la Vía Láctea”.

El descubrimiento se realizó con un espectrógrafo llamado Z-Spec que opera en las longitudes de onda milimétricas (que se encuentran entre el infrarrojo y las microondas, en el orden del milímetro) y se encuentra en el telescopio de 10 metros de la isla Mauna Kea, la mayor de Hawaii. El vapor de agua es sólo uno de los gases que rodean al quasar y resultan bañados en radiación infrarroja y de rayos X. “La interacción entre radiación y vapor de agua revela propiedades del gas y cómo el quasar lo influye. Por ejemplo, analizar el vapor de agua muestra cómo la radiación calienta el resto de los gases. Además, las mediciones de las moléculas de agua y otras, como monóxido de carbono, sugieren que hay suficiente gas para alimentar el agujero negro hasta que alcance seis veces su tamaño actual”. Podría no ocurrir, mencionan los astrónomos, si parte de ese gas acaba condensándose en estrellas o arrojado del quasar.

El éxito de las observaciones en ese rango de ondas lleva a que se esté diseñando un telescopio de 25 metros para observar desde una de las regiones de mayor transparencia atmosférica en el mundo, que es el desierto de Atacama, al norte de Chile.

En México tenemos el Gran Telescopio Milimétrico, cercano al Pico de Orizaba, en lo alto del volcán Sierra Negra, Puebla, a más de 4,500 metros sobre el nivel del mar. Con un diámetro de 50 metros en su antena parabólica, es el más grande del mundo en su tipo. Lo operan el Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE) y la Universidad de Massachusetts en Amherst.

En el equipo, conducido por el Caltech, participan científicos de las universidades de Maryland, Colorado y Pensilvania, de la Institución Carnegie y del Institute of Space and Astronautical Science de Japón. La investigación se publicará en el Astrophysical Journal Letters.

Contactos: Matt Bradford, Jason Glenn; Deborah Williams-Hedges, Caltech media relations; Jim Scott, CU-Boulder media relations.

Maravillas y misterios de la física cuántica, Cal y Arena 2010.