En una región masiva del espacio, los astrónomos encuentran muchas menos galaxias de lo que esperaban

Una simulación por ordenador de la distribución de la materia en el universo. Las regiones anaranjadas albergan galaxias; las estructuras azules son gas y materia oscura. Imagen: Colaboración TNG.

Los astrónomos de la Universidad de California, incluidos tres de UCLA, han resuelto un misterio sobre el universo primitivo y sus primeras galaxias, con un estudio que podría cambiar la percepción de cómo evolucionó el universo temprano. 

Los astrónomos saben qué hace más de 12 mil millones de años, aproximadamente mil millones de años después del Big Bang, el gas en el espacio profundo era, en promedio, mucho más opaco de lo que es ahora en algunas regiones, aunque la opacidad variaba ampliamente de un lugar a otro. Pero no estaban seguros sobre qué causó esas variaciones. 

Para saber por qué ocurrieron las diferencias, los astrónomos utilizaron uno de los telescopios más grandes del mundo, el telescopio Subaru en Mauna Kea en Hawai, para buscar galaxias de estrellas jóvenes en una región del espacio excepcionalmente grande - 500 millones de años luz de diámetro - en donde sabían que el gas intergaláctico era extremadamente opaco. 

Si la región tuviera un número inusualmente pequeño de galaxias, los científicos podrían llegar a la conclusión de que la luz de las estrellas no podía penetrar tanto como se esperaba a través del gas intergaláctico; si tuviese una cantidad inusualmente grande de galaxias, la implicación sería que la región se había enfriado significativamente en los últimos cientos de millones de años. (Tener pocas galaxias en una región significaría no solo que había menos luz creada por esas galaxias, sino también que se estaba formando aún más gas opaco, por lo que la luz no podría viajar tan lejos como los astrónomos esperaban). 

"Fue un caso raro en la astronomía donde dos modelos rivales, ambos convincentes a su manera, ofrecían predicciones exactamente opuestas, y tuvimos la suerte de que esas predicciones fueran comprobables", dijo Steven Furlanetto, profesor de astronomía de la UCLA. coautor de la investigación. 

Los investigadores encontraron que la región contiene muchas menos galaxias de lo esperado, una clara evidencia de que la luz de las estrellas no podría pasar. La escasez de galaxias podría ser la razón por la cual esta región es tan opaca. 

"No es que la opacidad sea la causa de la falta de galaxias", dijo Furlanetto. "En cambio, es al revés". 

Llegaron a la conclusión de que debido a que el gas en el espacio profundo se mantiene transparente por la luz ultravioleta de las galaxias, menos galaxias cercanas podrían oscurecerlo. 

La investigación se ha publicado en el Astrophysical Journal. 

En los primeros mil millones de años después del Big Bang, la luz ultravioleta de las primeras galaxias llenó el universo de gas en el espacio profundo. Esto habría ocurrido antes en regiones con más galaxias, concluyeron los astrónomos. Los astrónomos planean estudiar más a fondo si este vacío y otros similares revelarán pistas sobre cómo las primeras generaciones de galaxias iluminaron el universo durante ese período temprano. Furlanetto dijo que los astrónomos esperan que el estudio de la interacción de las galaxias y el gas en el espacio profundo revele más acerca de cómo el ecosistema intergaláctico tomó forma durante ese período del universo primitivo. 

Los coautores de la investigación son Matthew Malkan, un profesor de astronomía de UCLA; George Becker, profesor asistente de astronomía en UC Riverside; Elisa Boera, becaria postdoctoral de UC Riverside; Craig Douglass, un estudiante graduado de UC Riverside; y Frederick Davies, un ex estudiante graduado de UCLA que ahora es un erudito postdoctoral en UC Santa Barbara. 

La investigación fue financiada por la National Science Foundation y la NASA. 

Fuente: UCLA , Stuart Wolpert,