Galaxy pego ligando as luzes de Cosmic Dawn, impressionante astrônomos: WebCuriosos

Uma galáxia avistou apenas 330 milhões de anos após o Big Bang ter sido implicado em trazer luz ao escuro da escuridão do universo inicial.

Chama-se JADES-GS-Z13-1, e uma análise da luz muito fraca que enviou de mais de 13,4 bilhões de anos atrás revela que ela desempenhou um papel na época da reionização-o processo de ano de bilhão que limpou a névoa opaca que encheu o universo inicial, permitindo que a luz flua livremente.

Essa época da história do universo é realmente difícil de ver, tornando os mecanismos por trás dela como um mistério. Jades-GS-Z13-1 literalmente lança luz em uma era de escuridão cósmica. O resultado é uma emissão de assinatura chamada Lyman-Alpha que é emitido pelo hidrogênio à medida que muda de energia e só pode ser visto depois que a reionização ocorreu.

“O universo primitivo foi banhado em uma nevoa espessa de hidrogênio neutro”. diz astrofísico Roberto Maiolino da Universidade de Cambridge e University College London, no Reino Unido.

“A maior parte dessa neblina foi levantada em um processo chamado reionização, que foi concluída cerca de um bilhão de anos após o big bang. GS-Z13-1 é visto quando o universo tinha apenas 330 milhões de anos, mas mostra um formato de lyman-alfina que só pode ser visto quando o ponto de referência de Lyman-Alpha, que só pode ser visto, o fato de que o ponto de referência de Lyman-Alpha foi visto quando o ponto de vista que se destaca. Surpresa. “

Aqui está como a história vai. No início do universo, como o conhecemos, poucos minutos do Big Bang, o espaço estava cheio de uma névoa quente e densa de plasma que consiste em pequenos núcleos atômicos e elétrons livres. A pouca luz que havia não teria penetrado nesse nevoeiro; Os fótons simplesmente teriam espalhado os elétrons flutuando, deixando efetivamente o universo escuro.

Após cerca de 300.000 anosaO universo resfriou, prótons e elétrons começaram a se unir para formar gás hidrogênio neutro (e um pouco de hélio). A maioria dos comprimentos de onda da luz poderia penetrar nesse meio neutro, mas havia pouco em termos de luz para produzi -la.

Mas, a partir deste hidrogênio e hélio, nasceram as primeiras estrelas e galáxias.

Essas primeiras fontes de luz forneceram radiação poderosa que derrubou elétrons do hidrogênio neutro, retornando -o a um estado ionizado mais uma vez. A essa altura, no entanto, o universo havia expandido tanto que o gás era exponencialmente mais difuso, permitindo que a luz passasse mais facilmente e inicie sua longa jornada pelos trechos de tempo e espaço.

Por cerca de 1 bilhão de anos após o Big Bang, após o período conhecido como o Dawn Cosmico universo foi transparente, a maneira como o vemos hoje. E agora! As luzes estavam acesas.

O problema com o JADES-GS-Z13-1 é que, mesmo que esteja participando da reionização, ainda não devemos ser capazes de vê-lo. O espaço imediatamente ao redor da galáxia seria ionizado, criando uma bolha de clareza de cerca de 650.000 anos-luz de corte no momento em que a vemos; Mas o nevoeiro ainda deve ser envolvido em torno dessa pequena cavidade de brilho que a galáxia esculpiu no espaço-tempo.

“Nós realmente não deveríamos ter encontrado uma galáxia como essa, dada a nossa compreensão da maneira como o universo evoluiu”. diz o astrônomo Kevin Hainline da Universidade do Arizona nos EUA.

“Poderíamos pensar no universo primitivo como envolto com uma névoa grossa que tornaria extremamente difícil encontrar até os faróis poderosos espreitando, mas aqui vemos o feixe de luz dessa galáxia perfurando o véu. Essa linha de emissão fascinante tem enormes ramificações para como e quando o universo se reionizou”.

Pensamos que tínhamos um bom controle sobre a linha do tempo e o processo de reionização. JADES-GS-Z13-1 o lança para um loop. Uma explicação possível é que um buraco negro que alimenta rapidamente é responsável, causando material ao redor que aquece e incendiará com luz.

Outra explicação para o brilho de Lyman-Alpha pode ser um grande número de estrelas realmente enormes, entre 100 e 300 vezes a massa do sol.

Ambas as perspectivas são intrigantes, pois cada uma oferece uma janela diferente para a infância do universo; Mas, neste momento, nenhum deles pode ser confirmado.

Observações futuras da estranha galáxia estão planejadas para ajudar os astrônomos a aprender mais. Uma coisa que está ficando clara, como o espaço em torno de Jades-GS-Z13-1: quanto mais aprendemos sobre o universo inicial, mais confuso fica.

“Seguindo os passos do telescópio espacial Hubble, ficou claro que Webb seria capaz de encontrar galáxias cada vez mais distantes”. O astrônomo de explicar Peter Jakobsen da Universidade de Copenhague na Dinamarca.

“Como demonstrado pelo caso de GS-Z13-1, no entanto, sempre seria uma surpresa o que poderia revelar sobre a natureza das estrelas nascentes e buracos negros que são formados à beira do tempo cósmico”.

A pesquisa foi publicada em Natureza.