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Las primeras estrellas no empezaron a formarse hasta después de 750 millones de años tras el Big Bang.

Dibujo del quasar. Fuente: ESO.

Somos cenizas de estrellas. Hace millones de años los átomos de oxígeno, carbono, nitrógeno o fósforo de nuestros cuerpos fueron sintetizados en los hornos termonucleares de anteriores generaciones de estrellas. El Big Bang sólo produjo hidrógeno y helio en grandes cantidades y pequeñas trazas de elementos ligeros como el litio.
Durante los 340.000 años después del Big Bang el Universo era un plasma opaco hasta que la recombinación, proceso por el cual se formaron átomos neutros a partir de sus constituyentes por primera vez, hizo que fuera transparente por primera vez. Entonces la radiación en forma de 10¹⁰ fotones por cada protón escapó por el espacio. Con el tiempo la longitud de onda de esos fotones se alargó hasta constituir el fondo cósmico de microondas. El Universo se fue expandiendo y su contenido enfriándose. En las partes en donde había más materia ésta se fue concentrando gracias a la acción de la gravedad, lo que formó más tarde las galaxias y los cúmulos de galaxias.
Pero durante millones de años el Universo fue un sitio oscuro en donde no lucía ninguna estrella.
Ahora un estudio realizado por investigadores de UCSD y MIT llega a la conclusión de que la primera estrella empezaría a lucir al cabo de unos 750 millones de años después del Big Bang.
Han conseguido analizar la luz procedente de un quasar lejano (el núcleo activo formado por una agujero negro supermasivo de una galaxia) situado a 13.000 millones de años luz de distancia de nosotros.
El espectro tomado de esa luz no muestra pruebas de la existencia de elementos más pesados que el hidrógeno o el helio, lo que sugiere que aún no había transcurrido ninguna generación estelar que contaminara con elementos pesados (“metales” en la jerga de los astrónomos) la nebulosa gaseosa que rodeaba este objeto. El quasar, por tanto, pertenecería a una era en la que todavía, y al cabo de 750 millones de años después del Big Bang, no había estrellas.
Hasta ahora sólo se había conseguido analizar la luz de objetos a 11.000 millones de años luz de distancia o menos (más de 2000 millones de años tras el Big Bang) y todos presentan señales de la existencia de elementos pesados, lo que sugiere que para entonces ya había estrellas.
El quasar sobre el que está basado este estudio se descubrió en agosto del año pasado y es el más lejano de su clase. Pero estudiar objetos tan lejanos y débiles es muy difícil y obtener un espectro de ellos lleva mucho tiempo y tecnología.
Este grupo de investigadores ha construido un espectrómetro infrarrojo para este fin, instrumento que se instaló en el telescopio Magallanes en Chile. El pasado febrero apuntaron al quasar en cuestión y recolectaron la luz procedente de él.
El espectro obtenido no presentaba señales de la presencia de elementos pesados como el oxígeno, silicio, hierro o magnesio, aunque sí de hidrógeno.
Por tanto, después de la recombinación y antes de 750 millones de años después del Big Bang el Universo estaba constituido por nubes de hidrógeno y helio, algún agujero negro y, supuestamente, materia oscura. Era un Universo muy distinto al que vemos hoy en día.
Estos investigadores esperan hacer lo mismo con otros quasares remotos para así confirmar el resultado.

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Fuentes y referencias:
Nota de prensa.
Artículo original.