Los astrónomos han determinado que las llamadas galaxias “con fugas” pueden ser responsables de desencadenar la última gran época de transformación en nuestro universo, una que ionizó el gas interestelar neutral.
Hace miles de millones de años, nuestro universo era mucho más pequeño y mucho más caliente de lo que es hoy. En épocas muy tempranas era tan pequeño y caliente que se encontraba en estado de plasma, donde los electrones se separaban de los núcleos atómicos. Pero cuando el universo tenía aproximadamente 380.000 años, se enfrió hasta el punto de que los electrones podían recombinarse en sus núcleos, formando una sopa de átomos neutros.
Sin embargo, las observaciones del universo actual revelan que casi toda la materia del universo no es neutral en absoluto. En cambio, está ionizado, una vez más en el estado de un plasma. Algo tuvo que suceder en los miles de millones de años intermedios para transformar el gas neutro del cosmos en un plasma ionizado. Los astrónomos llaman a este evento la Época de la Reionización y sospechan que sucedió dentro de los primeros cientos de millones de años después del Big Bang. Pero no están seguros de cómo procedió este evento transformador.
Uno de los grandes debates en la cosmología moderna es la fuente de reionización. Una hipótesis es que los cuásares son los responsables. Los cuásares son los núcleos ultrabrillantes que rodean los agujeros negros supermasivos que expulsan enormes cantidades de radiación de alta energía. Esta radiación podría fácilmente inundar el universo y transformarlo de neutral a ionizado. Pero el problema con esta hipótesis es que los quásares son relativamente raros, por lo que tienen dificultades para cubrir el volumen del universo.
Otra hipótesis es que las galaxias jóvenes ricas en formación estelar son las responsables. En este escenario, el proceso de ionización del gas neutro está más extendido por todo el universo. Cada galaxia individual solo es capaz de ionizar el gas en su vecindad cercana, pero dado que hay tantas galaxias, es posible reionizar todo el universo. Pero la única forma de hacerlo es si se filtra suficiente radiación de alta energía de las galaxias al medio circundante.
Un equipo de astrónomos ha utilizado el telescopio espacial James Webb para investigar esta hipótesis. No pueden estudiar la radiación que sale de las galaxias directamente, porque esa radiación es absorbida por miles de millones de años luz de materia entre nosotros y esas galaxias. Entonces, en su lugar, tuvieron que buscar otras pistas. Usando la capacidad de James Webb para estudiar galaxias distantes, pudieron medir cuán compactas eran las galaxias y cuán ricas en formación estelar tenían. Luego pudieron comparar estas galaxias con galaxias similares encontradas en el universo actual para crear una estimación de la cantidad de radiación que se escapa de ellas.
Estiman que, en promedio, las galaxias en el universo primitivo filtraron aproximadamente el 12% de sus fotones de alta energía disponibles. Esto es suficiente para potencialmente reionizar todo el cosmos en un período de tiempo relativamente corto. Los hallazgos se publican en la revista Astronomy & Astrophysics.
Sin embargo, los resultados no son concluyentes debido a la cantidad de suposiciones que los astrónomos tuvieron que hacer. Pero apunta en una dirección intrigante para resolver este acertijo cósmico de larga data.
Con información de Astronomy and Astrphysics
