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Finalmente podemos saber qué pasa el amanecer cósmico en el universo temprano.
Según los datos de los telescopios espaciales de Hubble y James Webb, las raíces de los fotones de vuelo libre en el amanecer cósmico temprano eran pequeñas galaxias enanas que se convirtieron en vida, limpiando una niebla de hidrógeno amurallada que llenaba un espacio intergaláctico. Y papel La investigación fue publicada en febrero de 2024.
“Este descubrimiento presenta el papel vital desempeñado por las galaxias ultra cara en la evolución del universo temprano”, dijo la astrofísica Iryna Chemerynska del Institut d’Strophysique de Paris.
“Producen fotones ionizantes que transforman el hidrógeno neutro en plasma ionizado durante la re-litigación cósmica. Destaca la importancia de comprender las galaxias de baja masa en la configuración de la historia del universo”.
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Al comienzo del universo, a los pocos minutos del EstallidoUn lugar con una niebla caliente y gruesa de plasma ionizado. No habría luz que hubiera penetrado en esta niebla; Los fotones extenderían los electrones sueltos flotando, haciendo que el universo oscuro oscuro.
A medida que el universo se enfriaba, después de unos 300,000 años, los protones y los electrones comenzaron a unirse para formar un gas de hidrógeno neutro (y una pequeña cantidad de helio).
La mayoría de las longitudes de onda de luz podrían penetrar en este medio neutro, pero había muy pocas fuentes de luz para producir. Pero a partir de este hidrógeno y helio, nacieron las primeras estrellas.
Esas primeras estrellas distribuyeron radiación que era lo suficientemente fuerte como para cortar electrones lejos de sus núcleos y redirigir el gas. En este punto, sin embargo, el universo se había expandido tanto que el gas estaba disperso y no podía evitar que la luz brillara.
Aproximadamente mil millones de años después del Big Bang, el final del período conocido como el amanecer cósmico, el universo fue completamente reñido. ¡Ta-Da! Las luces estaban encendidas.
Pero debido a que hay mucho furk en el amanecer cósmico, y debido a que está tan descolorido y lejos a través del tiempo y el espacio, hemos luchado por ver qué hay allí.
Los científicos pensaron que las fuentes responsables de la mayor parte de la autorización deben haber sido poderosas, enormes agujeros negros Su acumulación produce luz ardiente, por ejemplo, y grandes galaxias en forma de una formación de estrellas (las estrellas del bebé producen mucha luz UV).
JWST, en parte, fue diseñado para compañeros en el amanecer cósmico e intentó ver lo que acecha en él. Ha sido muy exitoso, revelando todo tipo de cosas inesperadas sobre este momento vital en la formación de nuestro universo. Sorprendentemente, las observaciones del telescopio ahora sugieren que las galaxias enanas son el jugador clave en la reasignación.
Un equipo internacional dirigido por el astrofísico Hakim Atek del Institut d’Adophysique de Paris recurrió a los datos de JWST en un grupo de galaxias llamado Abell 2744, complementado por datos de Hubble.
Abell 2744 es tan grueso que el espacio se calienta a su alrededor, formando una lente cósmica; Cualquier luz lejana que viaje todo ese espacio se amplíe. Esto permitió a los investigadores ver pequeñas galaxias enanas cerca del amanecer cósmico.
Luego, usaron un JWST para obtener un espectro detallado de estas pequeñas galaxias. Su análisis reveló que no solo estas galaxias enanas son el tipo de galaxia más numerosos en el universo temprano, sino que son mucho más brillantes de lo esperado.
De hecho, la investigación del equipo muestra que las galaxias enanas exceden las grandes galaxias de 100 a 1, y su salida articular es cuatro veces la radiación ionizante generalmente asumida para galaxias más grandes.
“Estas estaciones de energía cósmica juntas emiten energía más que suficiente para realizar el trabajo”. Atek dice.
“A pesar de su pequeño tamaño, estas galaxias de baja masa son productores prolíficos de radiación energética, y su abundancia durante este tiempo es tan significativa que su influencia articular puede transformar todo el estado del universo”.
Esta es la mejor evidencia de la policía detrás de la diseñación de referencia, pero hay más trabajo por hacer. Los investigadores miraron una pequeña pieza del cielo; Deben asegurarse de que su muestra no sea solo un grupo inconsistente de galaxias enanas, sino que es una muestra representativa de toda la población en el amanecer cósmico.
Planean estudiar más regiones de lentes cósmicas del aire para obtener una muestra más amplia de poblaciones galácticas tempranas. Pero en esta misma muestra, los resultados son extremadamente emocionantes. Los científicos han estado cursando soluciones sobre redirecciones durante el tiempo que lo hemos sabido. Estamos en el umbral de soplar la niebla.
“Ahora hemos entrado en un territorio inigualable con el JWST”, El astrofísico Themya de Nanayakkara dice de la Universidad Tecnológica de Swinburne en Australia.
“Este trabajo abre preguntas más emocionantes que necesitamos responder en nuestros esfuerzos para trazar la historia evolutiva de nuestros comienzos”.
La investigación fue publicada Naturaleza.
Una versión de este artículo se publicó originalmente en marzo de 2024.
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