En sus inicios, el Universo estaba lleno de una 'sopa' caliente de protones y electrones cargados. A medida que se expandió recién nacido, su temperatura ha ido disminuyendo uniformemente, de manera que cuando tenía 400.000 años de edad las condiciones eran lo suficientemente frías como para permitir que los protones y los electrones se unieran formando átomos de hidrógeno neutro. Ese evento se llama "recombinación" y dio lugar a un Universo lleno de una niebla de estos átomos neutros.
Con el tiempo las primeras estrellas y galaxias comenzaron a formarse, y su luz ultravioleta ionizada (energizada) dio lugar a los átomos de hidrógeno y a "dividir" el hidrógeno neutro en protones y electrones de nuevo. Los astrónomos llaman a este evento "reionización cósmica" y piensan que terminó hace unos 12.800 millones años (cerca de un mil millones de años después del Big Bang). El calendario de este evento --cuándo empezó y cuánto duró-- es una de las grandes preguntas de la astronomía.
Y esta reionización cósmica es lo que ha estudiado un equipo de científicos, dirigido por los expertos Akira Konno y Masami Ouchi, de la Universidad de ICRR de Tokio. Estos astrónomos buscanban un tipo específico de galaxia llamado emisor Lyman-alfa (LAE), iluminadas por una fuerte presencia de hidrógeno. El fin es comprender su papel en la "reionización cósmica".
Durante su investigación, para la que usaron el Telescopio Subaru, los científicos buscaron estas galaxias LAE a una distancia de 13.100 millones de años luz. A pesar de que el Telescopio Espacial Hubble ha encontrado galaxias más distantes, el descubrimiento de estas siete galaxias representa un hito para este observatorio.
De hecho, Konno ha explicado que Subaru tuvo que superar obstáculos para hacer estas observaciones. "Es muy difícil encontrar las galaxias más distantes debido a su debilidad, por lo que hemos desarrollado un filtro especial en la cámara del telescopio capaz de encontrar un montón de galaxias. Las observaciones se llevaron a cabo con el tiempo de integración de 106 horas", ha explicado el autor.
Ese tiempo de integración es uno de los más largos jamás realizado en el telescopio Subaru y permitió una sensibilidad sin precedentes para que el equipo buscara la mayor cantidad de galaxias distantes que le fueran posibles. Según Konno, el equipo esperaba encontrar varias decenas, que finalmente se quedaron en siete.
"Al principio estábamos muy decepcionados con este pequeño número, pero nos dimos cuenta de que esto indica que las galaxias habían aparecido de manera repentina hace unos 13.000 millones de años y ése es un descubrimiento emocionante", ha apuntado Konno.
LA REIONIZACIÓN CÓSMICA
En cuanto a las razones de estas apariciones repentinas en el cosmos, los autores apuntan a la reionización cósmica. Las galaxias LAE de la época de la reionización cósmica se volvieron más oscura que la luminosidad real debido a la presencia de la niebla de hidrógeno neutro. En el análisis del equipo, publicado en 'The Astrophysical Journal', sugieren la posibilidad de que la niebla neutral que cubría el Universo se disolvió hace unos 13.000 millones de años y las LAE aparecieron entonces por primera vez.
"Sin embargo, hay otras posibilidades para explicar por qué las galaxias aparecieron de esta manera", ha indicado Ouchi. "Una es que grupos de hidrógeno neutro en torno a las galaxias LAE desaparecieron y otra es que las LAE se volvieran intrínsecamente brillantes porque la emisión Lyman-alfa no se produce de manera eficiente por las nubes ionizadas, por la fuga significativa de fotones ionizantes de la galaxia", ha añadido.
"En cualquier caso, nuestro descubrimiento es una clave importante para la comprensión de la reionización cósmica y las propiedades de las galaxias LAE en el universo temprano", han concluido los expertos.
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