AMANDA SMITH, INSTITUTE OF ASTRONOMY
MADRID, 17 Abr. (EUROPA PRESS) -
Grandes diferencias observadas en la 'niebla' del universo temprano fueron producidas por islas de gas frío que quedaron atrás cuando el Universo se calentó después del Big Bang.
Es la conclusión de un estudio, publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, que ha permitido a los astrónomos determinar que la reionización del Universo ocurrió hace 12.700 millones de años, y el cosmos emergió de un estado frío y oscuro para convertirse en lo que es hoy: un lugar lleno de gas de hidrógeno caliente e ionizado impregnando el espacio entre galaxias luminosas.
El gas de hidrógeno atenúa la luz de galaxias distantes como las luces de una calle se ven atenuadas por la niebla en una mañana de invierno. Al observar esta atenuación en los espectros de un tipo especial de galaxias brillantes, llamadas quásares, los astrónomos pueden estudiar las condiciones en el universo temprano.
En los últimos años, las observaciones de este patrón de atenuación específico (llamado el Bosque Lyman-alfa) sugirieron que la niebla del universo varía significativamente de una parte del universo a otra, pero la razón detrás de estas variaciones era desconocida.
"Esperamos que la luz de los quásares varíe de un lugar a otro como máximo en un factor de dos en este momento, pero se ve que varía en un factor de alrededor de 500", dijo el autor principal Girish Kulkarni, quien completó la investigación mientras era investigador postdoctoral en la Universidad de Cambridge. "Se plantearon algunas hipótesis de por qué esto es así, pero ninguna fue satisfactoria".
El nuevo estudio concluye que estas variaciones son el resultado de grandes regiones llenas de gas de hidrógeno frío presente en el universo cuando tenía solo mil millones de años, un resultado que permite a los investigadores identificar cuándo finalizó la reionización.
Durante la reionización, cuando el universo salió de la "edad oscura" cósmica, el espacio entre las galaxias se llenó con un plasma de hidrógeno ionizado con una temperatura de aproximadamente 10.000 grados Celsius. Esto es desconcertante porque cincuenta millones de años después del Big Bang, el universo era frío y oscuro. Contenía gas con temperaturas solo unos pocos grados por encima del cero absoluto, y no estrellas y galaxias luminosas. ¿Cómo es entonces que hoy, unos 13.600 millones de años más tarde, el universo está bañado por la luz de las estrellas en una variedad de galaxias y el gas es mil veces más caliente?
¿CUÁNDO OCURRIÓ LA REONIZACIÓN?
Responder a esta pregunta ha sido un objetivo importante de la investigación cosmológica en las últimas dos décadas. Las conclusiones del nuevo estudio sugieren que la reionización ocurrió 1.100 millones de años después del Big Bang (o hace 12.700 millones de años), un poco más tarde de lo que se pensaba anteriormente.
El equipo de investigadores de la India, el Reino Unido, Canadá, Alemania y Francia sacó sus conclusiones con la ayuda de simulaciones por ordenador de última generación realizadas en supercomputadoras basadas en las Universidades de Cambridge, Durham y París.
"Cuando el universo tenía 1.100 millones de años, todavía había grandes focos en el cosmos donde el gas entre las galaxias todavía estaba frío y son estas islas neutrales de gas frío las que explican las desconcertantes observaciones", dijo Martin Haehnelt de la Universidad de Cambridge, quién dirigió el grupo que realizó esta investigación.
"Esto finalmente nos permite señalar el final de la reionización con mayor precisión que antes", dijo en un comunicado Laura Keating, del Instituto Canadiense de Astrofísica Teórica.
El nuevo estudio sugiere que el universo fue reionizado por la luz de las estrellas jóvenes en las primeras galaxias en formación.
"La reionización tardía también es una buena noticia para futuros experimentos que apuntan a detectar el hidrógeno neutro del universo primitivo", dijo Kulkarni, quien ahora reside en el Instituto Tata de Investigación Fundamental en la India. "Cuanto más tarde sea la reionización, más fácil será que estos experimentos tengan éxito".
Uno de estos experimentos es el telescopio SKA (Square Kilometer Array), del cual Canadá, Francia, India y el Reino Unido son miembros.
