El universo ya ha pasado su apogeo y solo va a empeorar de aquí en adelante, según un nuevo estudio
Los astrónomos sostienen que el apogeo del universo ya ha pasado y que la tendencia es que la situación empeore en el futuro.
Hace unos 10.000 millones de años, el universo experimentó un auge en la formación estelar, un período conocido por los astrónomos como la época del corrimiento al rojo 2 o mediodía cósmico. En aquel entonces, las galaxias formaban estrellas a un ritmo hasta 10 veces mayor que el que observamos en el universo actual. Este pico sigue siendo un misterio, y aún nos preguntamos por qué ocurrió en ese momento. Una posible respuesta reside en la cantidad de colisiones galácticas que tuvieron lugar.
Actualmente vivimos en la llamada Era Estelar, en la que la formación estelar aún es significativa. Sin embargo, un nuevo estudio basado en datos de Euclid muestra que esta producción se está ralentizando continuamente. Aunque las galaxias siguen creando estrellas, el ritmo disminuye considerablemente cada mil millones de años. Esto indica que estamos entrando en una fase de transición en la que la formación estelar comienza a perder impulso.
La colaboración Euclid publicó una serie de artículos científicos que analizaban diferentes propiedades de la distribución de galaxias y los componentes que las constituyen. Analizaron grandes muestras de galaxias y descubrieron que estas forman cada vez menos estrellas debido a la menor cantidad de gas frío y polvo que contienen. A medida que se agotan estas reservas, el universo forma cada vez menos estrellas y el futuro se torna más frío.
La Era de las Estrellas
Actualmente, vivimos en una era del universo conocida como la Era Estelar, que comenzó cuando el universo tenía entre 100 y 200 millones de años. Esta era se inició con la formación de las primeras estrellas, llamadas estrellas de Población III. Estas estrellas eran extremadamente masivas y se formaron a partir de hidrógeno y helio. A partir de ellas, el universo comenzó a producir los primeros elementos pesados y una nueva generación de estrellas.
La era actual no será eterna. Terminará cuando la reserva de gas frío en las galaxias se agote por completo o se caliente. Los modelos cosmológicos indican que, a medida que la expansión del universo se acelera y la densidad promedio de la materia disminuye, el gas disponible seguirá escaseando, impidiendo la formación de estrellas. Posteriormente, el universo entrará en la llamada Era de la Degeneración, dominada por enanas blancas, estrellas de neutrones y agujeros negros.
¿Cómo se forman las estrellas?
Las estrellas se forman cuando regiones densas de gas y polvo interestelar colapsan gravitacionalmente. Para que esto ocurra, la gravedad debe vencer la presión interna del gas, lo que provoca que el material se comprima cada vez más. A medida que la nube colapsa, se fragmenta en núcleos más pequeños, que se convierten en protoestrellas. Durante el colapso, la presión interna aumenta considerablemente, lo que provoca que la temperatura del núcleo se eleve hasta alcanzar valores suficientes para iniciar reacciones de fusión nuclear.
Este proceso solo ocurre cuando hay gas frío disponible, ya que la baja temperatura reduce la presión térmica que se opone al colapso gravitacional. Cuanto más frío está el gas, más fácilmente se puede comprimir y más masa se puede acumular antes de que la presión impida el colapso. En entornos donde el gas está caliente, disperso o ionizado, la formación estelar se vuelve mucho menos eficiente.
El papel del polvo
Estas nubes también pueden contener polvo, y cuando el gas frío colapsa para formar estrellas, estas jóvenes estrellas terminan calentando el polvo. Las galaxias con altas tasas de formación estelar tienden a tener polvo más caliente, ya que estas temperaturas reflejan la presencia de estrellas masivas que emiten radiación a menudo intensa. Por lo tanto, el estudio de la temperatura del gas y el polvo en las galaxias indica cómo se produce el proceso de formación estelar en ellas.
En un estudio publicado por Euclid, se descubrió que el universo se está enfriando gradualmente y que el pico de formación estelar ya ha pasado. Hace unos 10 mil millones de años, la temperatura promedio de los granos de polvo en las galaxias analizadas era aproximadamente 10 °C más alta. Esta disminución de la temperatura indica una reducción en la formación estelar y una menor radiación que calienta el polvo. Esto demuestra que el universo está entrando en una fase menos productiva en términos de actividad galáctica.
El futuro es gélido
El estudio concluye que el futuro del universo se presenta cada vez más frío y sombrío, con pocas estrellas que brillen en el cielo. La colaboración Euclid llegó a estas conclusiones tras analizar un conjunto de datos ópticos del telescopio Euclid combinados con observaciones infrarrojas del satélite Herschel. En conjunto, estas mediciones conforman la mayor muestra de galaxias jamás estudiada, con aproximadamente 2,6 millones de galaxias.
Estudios previos contaban con muestras mucho más pequeñas y carecían de ciertas poblaciones de galaxias, como las galaxias atípicas. Estas galaxias atípicas serían galaxias mucho más calientes o mucho más frías que el promedio observado en el universo. A pesar de los resultados esperados, la novedad de este trabajo radica en que el proceso parece haber comenzado antes de lo que se pensaba.
Referencia de la noticia
Euclid Collaboration 2025 The average far-infrared properties of Euclid-selected star-forming galaxies Astronomy & Astrophysics