En 1928, los Laboratorios Telefónicos Bell asignaron al físico Karl Jansky la tarea de identificar diversas fuentes de interferencia que afectaban las comunicaciones telefónicas de aquel tiempo. Jansky diseñó una antena capaz de orientarse hacia diferentes direcciones para rastrear el origen de dichas interferencias.
Generalmente, las interferencias provenían de fenómenos naturales como las tormentas eléctricas. Sin embargo, en 1931, Jansky descubrió una fuente de interferencia proveniente de la constelación de Sagitario, situada en el centro de la Vía Láctea.
Este hallazgo incentivó a muchos científicos a investigar el cielo utilizando señales de radio. En la década de 1950, diversos astrónomos comenzaron a usar radiotelescopios para asociar los objetos espaciales visibles con señales de radio específicas.
En este marco, los físicos detectaron puntos en el espacio que emitían señales de radio sin tener una fuente identificable. La tecnología de la época no permitía localizar con precisión el origen de estas señales.
No fue hasta 1962 que se identificó lo que había en uno de estos puntos. Los astrónomos encontraron una pequeña estrella de apariencia azulada como la fuente emisora de radio. Pero había un problema: su espectro lumínico era muy diferente al de otras estrellas. De aquí surgió el término «quasar», derivado del inglés ‘quasi-stellar radio source’ (fuente de radio casi estelar).
Inicialmente, esto confundió a los científicos. Las imágenes de los primeros cuásares mostraban halos borrosos y su luz no se correspondía con la de otros objetos celestes. No obstante, en 1963, Maarten Schmidt se percató de que el patrón lumínico de estos objetos coincidía con el desplazamiento al rojo de la luz emitida por átomos de hidrógeno. Pero, ¿qué significa esto?
Como hemos explicado en otros videos, la luz se propaga en forma de ondas, cuyo tamaño determina el color de la luz. Las ondas más largas se perciben como rojas y las más cortas como azules. A medida que una onda de luz recorre el espacio, se alarga, lo que se traduce en un desplazamiento hacia el rojo.
Los científicos estimaron que la luz del primer cuásar descubierto debía haber viajado por más de dos mil millones de años luz. Además, la luz emitida por otros cuásares presentaba un enigma. Su intensidad a tan gran distancia equivalía a la que emitiría algo del tamaño de una galaxia o más grande. Sin embargo, los cálculos indicaban que estos objetos eran mucho menores que una galaxia. Los cuásares solo medían unos pocos días luz, mientras que las galaxias se extienden por miles de años luz. ¿Cómo era esto posible?
La respuesta la ofrecieron Yakov Zel’dovich, Igor Novikov y Edwin Salpeter. Según ellos, este fenómeno se podía explicar por la acreción de material en un agujero negro supermasivo.
Los agujeros negros son entidades astronómicas tan masivas que ni siquiera la luz puede escapar de su campo gravitatorio. De hecho, cualquier cosa que se acerque demasiado será engullida para siempre. Además, se ha descubierto que en el centro de muchas galaxias existen agujeros negros supermasivos. Por ejemplo, el que está en el centro de nuestra galaxia tiene una masa de alrededor de 4.3 millones de veces la de nuestro Sol.
Por su parte, «acreción» se refiere al aumento de masa que experimenta un objeto celeste al atraer material con su gravedad. Este aumento generalmente toma forma de disco, y muchos agujeros negros poseen discos de acreción a su alrededor, que atraen flujos de gas, plasma, polvo y partículas que orbitan alrededor del agujero negro en forma de disco.
Los cuásares son precisamente agujeros negros supermasivos con discos de acreción. Cuando estos agujeros negros encuentran grandes cantidades de gas, lo atraen. Parte del gas será absorbido, mientras que otra parte comenzará a girar alrededor del agujero negro a velocidades tan altas que se calienta y emite una luz tan potente que puede eclipsar a galaxias enteras.
La mayoría de los cuásares se encuentran a miles de millones de años luz de distancia. A medida que apuntamos nuestros telescopios más lejos, encontramos más cuásares. Dado que la luz de los cuásares ha viajado miles de millones de años para llegar a la Tierra, al estudiarlos estamos observando el universo tal como era hace miles de millones de años. De este modo, su estudio nos permite entender cómo era el universo cuando era mucho más joven.
