Explosión de la formación de galaxias en el universo temprano
Explosión de la formación de galaxias en el universo temprano
Una nueva investigación utilizando datos del Telescopio del Polo Sur está sugiriendo que el crecimiento de las galaxias masivas iniciales del universo temprano era un atentado con explosivos. Los investigadores ahora creen que pasó mucho más rápido y terminó mucho antes de lo imaginado."Extremadamente luminosas galaxias activas formadas y completamente iluminado el universo en el momento en que fue de 750 millones de años, o hace unos 13 millones de años, según Oliver Zahn, investigador postdoctoral en el Centro de Berkeley para Física Cosmológica (BCCP) de la Universidad de California, Berkeley, quien dirigió el análisis de datos. "
"Los datos proporcionan un nuevo avance en la primera era del universo de la formación de galaxias, llamado la época de la reionización. La mayoría de los astrónomos creen que las estrellas tempranas vino a la vida en las nubes de gas masivas, generando las primeras galaxias. La luz energética bombeada por estas estrellas se cree que tiene el gas ionizado de hidrógeno en y alrededor de las galaxias, creando millones de ionización 'burbujas' de años luz de diámetro, que dejaron una firma duradera, reveladora en la radiación cósmica de fondo (CMB). Esta luz reliquia de los inicios del universo es visible en todas partes hoy en día en el cielo y se asignó por primera vez por el físico UC Berkeley y premio Nobel George Smoot, fundador de la BCCP ".
"Encontramos que la época de la reionización duró menos de 500 millones de años y comenzó cuando el universo tenía menos 250 millones de años", dijo Zahn. "Antes de esta medida, los científicos creían que la reionización duraba 750 millones de años o más, y no tenía ninguna prueba de cuándo comenzó la re-ionización".
"La primera época de la ionización se produjo después de que el universo nació en el Big Bang. Todo estaba tan caliente que todo el gas, principalmente hidrógeno, fue ionizado. El único universo se enfrió lo suficiente para que los electrones se adhieren a los protones para formar átomos neutros de hidrógeno cuando el universo tenía unos 400.000 años de antigüedad. "
"El estudio de la época de la reionización es importante porque representa una de las pocas maneras en que podemos estudiar las primeras estrellas y galaxias", dijo el coautor del estudio John Carlstrom de la Universidad de Chicago.
"La época de corta duración también sugiere que las galaxias monstruo con más de mil millones de estrellas jugado un papel clave en la re-ionización, desde pequeñas galaxias se habrían formado mucho antes".
"Zahn y UC Berkeley post-doctoral compañero cristiano Reichardt, junto con colegas de la Universidad de Chicago, que opera el telescopio, presentará un informe sobre sus hallazgos en la edición impresa del 01 de septiembre de The Astrophysical Journal ".
"Los últimos resultados se basan en un nuevo análisis que combina las mediciones tomadas por el Telescopio Polo Sur en tres frecuencias y estas mediciones se extiende a un área mayor que cubren aproximadamente el 2 por ciento del cielo. El 10-metros Telescopio del Polo Sur opera en longitudes de onda milimétricas para obtener imágenes de alta resolución del fondo de microondas cósmico y su polarización. "
"Cuando los nuevos datos se combinaron con los primeros datos de la WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) vía satélite, Zahn, Reichardt y sus colegas fueron capaces de poner restricciones estrictas sobre cuándo la época de la reionización comenzó y cuánto tiempo duró."
"Nuestros datos en su mayoría le indica la duración de la época de la reionización, mientras que en su mayoría WMAP le dice cuando, en promedio, lo que pasó, así que los dos juntos le diga la evolución de la ionización con el tiempo", dijo Zahn.
"Zahn dijo que los astrónomos no estaban seguros de si serían capaces de limitar la época de la reionización utilizando la radiación cósmica de fondo, debido a la incertidumbre sobre cómo las estrellas se forman, agrupadas y arrojó las radiaciones ionizantes en el medio interestelar en el universo temprano. Pero en la última década, varios grupos, entre ellos uno en la Universidad de Harvard que pertenecía a Zahn como estudiante graduado, desarrollaron modelos de estos procesos, y Zahn ha utilizado para trabajar hacia atrás para poner límites a la época cuando empezó y terminó. "
"En su estudio de la época de la reionización, la gente ha estado centrada en los espectros de los cuásares y galaxias distantes", dijo Zahn. "Ahora el CMB está añadiendo una gran cantidad de información en este campo."
"Esto es sólo el comienzo de lo que los astrónomos esperan aprender acerca de la reionización del Telescopio del Polo Sur, dijo Reichardt. Los resultados actuales se basan sólo en el primer tercio de la encuesta telescopio completo. Además, se está trabajando para combinar los mapas del telescopio con las realizadas con el satélite Herschel para aumentar aún más la sensibilidad a la señal de re-ionización ".
"Esperamos que para medir la duración de la reionización a menos de 50 millones de años con el estudio actual", dijo Reichardt. "Con las actualizaciones previstas en el instrumento, esperamos mejorar esta aún más en los próximos cinco años".
"El telescopio de 75 metros de altura del Polo Sur en la estación Amundsen-Scott del Polo Sur en la Antártida fue diseñado específicamente para detectar señales de re-ionización en el fondo cósmico de microondas, y permiten a los astrónomos medir la extensión de la fase parcialmente ionizado. La señal venía de la radiación de fondo cósmica interactúa con los electrones en las burbujas de ionización, que crearon pequeños puntos calientes y fríos en el CMB en función de si una burbuja se estaba moviendo hacia o lejos de nosotros. "
Fuente: Universidad de California - Berkeley
Créditos de las imágenes: Telescopio del Polo Sur de colaboración, Daniel Van Luong-