Un equipo internacional ha logrado medir la emisión de hidrógeno neutro del Universo sin depender de los costosos catálogos de galaxias. El avance se basa en una mejora del software del experimento canadiense CHIME (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment), que ya se usaba para rastrear la distribución de hidrógeno en distintas regiones cósmicas. Con esta nueva técnica, los investigadores pudieron extraer la señal del hidrógeno directamente de los datos, eliminando gran parte del ruido terrestre y de la Vía Láctea que antes dificultaba la interpretación.
CHIME funciona como un gran radiotelescopio de forma lineal que captura la radiación de 21 cm emitida por el hidrógeno neutro. Tradicionalmente, la intensidad de esa señal se correlacionaba con la densidad de galaxias mediante mapas ópticos, un proceso costoso y limitado por la disponibilidad de observaciones. Al perfeccionar el algoritmo de filtrado, los científicos lograron distinguir la huella del hidrógeno incluso en zonas donde los mapas ópticos son escasos, abriendo la puerta a un estudio más amplio y económico del cosmos.
La importancia de este método radica en que el hidrógeno es el elemento más abundante del Universo y, por tanto, un marcador fiable de la materia que forma las estructuras cósmicas. En los primeros instantes después del Big Bang, las ondas de presión dejaron una “huella” de aproximadamente 500 millones de años luz, que se conserva como una señal de densidad de hidrógeno. Seguir la evolución de esa huella permite a los cosmólogos medir cómo se expanden las distancias entre galaxias y, en consecuencia, inferir el comportamiento de la energía oscura que acelera esa expansión.
Los autores del estudio analizaron datos de 94 noches de observación realizadas en 2019. Los resultados coincidieron con las predicciones del modelo cosmológico estándar, lo que valida el método. Sin embargo, con solo ese periodo no es posible rastrear la evolución temporal de la energía oscura. CHIME cuenta ya con siete años de datos acumulados, lo que en los próximos años permitirá comparar la señal de hidrógeno a distintas épocas y probar si la energía oscura cambia su intensidad.
Según los investigadores, tres escenarios se perfilan para el futuro del Universo: una expansión eterna, el llamado “big rip” donde la energía oscura desgarra galaxias, estrellas y átomos, o un “big crunch” en el que la energía oscura se debilita y el cosmos colapsa. El nuevo método de CHIME no decidirá cuál de estos destinos es el correcto, pero sí brinda una herramienta más precisa para acercarse a esa respuesta.
En conclusión, la capacidad de medir hidrógeno cósmico sin mapas de galaxias marca un hito en la cosmología moderna. Con los datos completos de CHIME, los científicos esperan refinar sus modelos y, tal vez, desvelar la naturaleza de la energía oscura que sigue impulsando la expansión del Universo.
Fuente: xataka