El IFCA mide hidrógeno cósmico a escalas inéditas

José Luis Bernal participa en un estudio internacional que ha logrado cartografiar cómo se agrupa el hidrógeno neutro cuando el universo tenía algo más de 9.000 millones de años

Santander, 4 de noviembre de 2026.– Un equipo internacional de más de cien investigadores, con participación del Instituto de Física de Cantabria (IFCA, CSIC-UC), ha logrado medir por primera vez cómo se agrupa el hidrógeno neutro a escalas cosmológicas de cientos de millones de años luz mediante una técnica que permite cartografiar grandes regiones del universo.

El investigador del Grupo de Cosmología Observacional del IFCA José Luis Bernal, incorporado al proyecto en 2023, forma parte del trabajo desarrollado dentro de MeerKLASS (MeerKAT Large Area Synoptic Survey), cuyos resultados han sido publicados en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

El estudio utiliza datos obtenidos con el radiotelescopio MeerKAT, situado en Sudáfrica, y se basa en una técnica conocida como cartografiado de intensidades de línea, centrada en la emisión del hidrógeno neutro a una longitud de onda de 21 centímetros.

Aunque esta señal es muy débil para cada átomo individual, la enorme abundancia de hidrógeno en el universo permite detectarla a distancias cosmológicas.

La técnica empleada combina la emisión procedente de numerosas galaxias dentro de amplias zonas del cielo sin necesidad de identificarlas una a una. De esta forma es posible elaborar un mapa tridimensional de grandes regiones del universo, incorporando también la señal procedente de galaxias demasiado débiles para ser estudiadas individualmente.

“Podemos estudiar cómo está distribuido el hidrógeno en el universo, que nos da una idea de cómo está distribuida toda la materia, y a su vez esto lo relacionamos para saber cómo ha evolucionado el cosmos, cuáles son las fuerzas que determinan su evolución y los componentes del mismo”, explica Bernal.

Uno de los principales desafíos del proyecto ha sido separar la señal cosmológica del resto de emisiones de radio que llegan hasta el telescopio.

Según el investigador del IFCA, la contaminación procedente de fuentes como la propia Vía Láctea puede ser entre 100.000 y un millón de veces más intensa que la señal que los científicos pretenden detectar.

El trabajo ha conseguido analizar esta señal a escalas cosmológicas sin recurrir a otras observaciones de la estructura a gran escala para establecer la correlación, uno de los avances destacados por el equipo.

Para lograrlo, los investigadores analizaron observaciones que cubren aproximadamente 250 grados cuadrados de cielo, una superficie equivalente a unas 1.250 lunas llenas.

La señal estudiada fue emitida hace unos 4.500 millones de años, cuando el universo tenía algo más de 9.000 millones de años de antigüedad.

El resultado culmina alrededor de una década de trabajo de investigadores de siete países y tres continentes. El investigador principal de MeerKLASS, Mário Santos, de la University of the Western Cape, ha destacado el esfuerzo realizado por un equipo en el que participan numerosos científicos en las primeras etapas de sus carreras.

El proyecto pretende ahora ampliar considerablemente el área estudiada. Según Bernal, el objetivo es extender el cartografiado hasta 10.000 grados cuadrados, lo que permitiría aumentar la sensibilidad y obtener más información sobre las primeras etapas de formación de la denominada red cósmica.

Las observaciones se realizan con MeerKAT, un radiotelescopio situado en el desierto de Karoo y operado por el Observatorio Sudafricano de Radioastronomía (SARAO).

Su ubicación en una zona con escasas interferencias de radio resulta fundamental para este tipo de investigación, ya que señales generadas por teléfonos móviles, internet y otras tecnologías pueden contaminar las frecuencias utilizadas para observar el cosmos.

MeerKAT es además precursor del futuro Observatorio SKA, que se extenderá entre Sudáfrica y Australia.

Los investigadores confían en que este tipo de mediciones permita profundizar en el estudio de la evolución y expansión del universo y contribuya a poner a prueba los modelos relacionados con la gravedad y la energía oscura.