Aunque el cielo nocturno a menudo parece vacío entre las estrellas y las galaxias, un equipo de astrónomos ha revelado recientemente que estas regiones aparentemente oscuras están de hecho impregnadas de una vasta luz difusa. Esta especie de "mar" luminoso une las islas brillantes del Universo.
Este descubrimiento proviene de un mapa en tres dimensiones del Universo joven, elaborado gracias a la información recogida por el experimento Hobby-Eberly Telescope Dark Energy Experiment. Los científicos han escrutado una luz ultravioleta particular, llamada Lyman-alfa, producida por el hidrógeno cuando es estimulado por la radiación de las estrellas jóvenes calientes. El período cartografiado, que data de 9 a 11 mil millones de años, corresponde a una época de máximo de la formación estelar.
Una sección del nuevo mapa 3D a partir de los datos HETDEX, mostrando las concentraciones de hidrógeno excitado (luz Lyman-alfa) en el espacio entre las galaxias, indicadas por estrellas.
Crédito: Maja Lujan Niemeyer/Max Planck Institute for Astrophysics/HETDEX, Chris Byrohl/Stanford University/HETDEX Para obtener este resultado, los investigadores utilizaron un enfoque original llamado cartografía por intensidad de línea. En lugar de catalogar cada galaxia una a una, midieron la luz combinada proveniente del hidrógeno en grandes extensiones celestes. Este método captura no solo los objetos luminosos, sino también la débil radiación del gas difuso y de las pequeñas galaxias que escapan a las observaciones tradicionales.
El telescopio Hobby-Eberly, situado en el observatorio McDonald en Texas, proporcionó una cantidad impresionante de datos, con más de 600 millones de espectros analizados. Al recurrir a supercomputadoras, el equipo reconstituyó la distribución del hidrógeno en un volumen cósmico inmenso. La gravedad, que ensambla la materia, permitió interpretar este resplandor de fondo utilizando la posición de las galaxias ya conocidas.
Este mapa revela la trama luminosa que conecta las estructuras cósmicas. Proporciona así una nueva herramienta para examinar cómo las galaxias se formaron y evolucionaron dentro de su entorno, interactuando con el gas intergaláctico.
Los trabajos, presentados en
La Revista Astrofísica, marcan un punto de inflexión en la forma de cartografiar el cosmos. Abren el camino a un uso más amplio de la cartografía por intensidad para sondear no solo los objetos más brillantes, sino también la totalidad de la red cósmica. Esto ayuda a comprender mejor los procesos en juego durante la era más activa del Universo.
La luz Lyman-alfa, una firma del hidrógeno
La luz Lyman-alfa es una emisión ultravioleta producida cuando los átomos de hidrógeno, el elemento más abundante del Universo, se excitan. Esta excitación ocurre generalmente bajo la influencia de la radiación intensa emitida por estrellas jóvenes y muy calientes. Cuando estos átomos regresan a un estado de energía más bajo, liberan esta luz característica, que puede viajar distancias cosmológicas.
En astronomía, esta firma luminosa sirve como un marcador valioso para rastrear la presencia de hidrógeno, incluso cuando está en forma de gas difuso y poco denso. Es particularmente visible en el Universo joven, durante el período llamado "mediodía cósmico", donde la formación de estrellas estaba en su máximo. Los telescopios modernos pueden detectar este resplandor a pesar de la expansión del Universo, que estira la luz hacia longitudes de onda más largas y rojas.
El estudio de esta emisión permite a los científicos reconstituir la distribución de la materia ordinaria, que compone solo una pequeña parte del contenido del Universo. Ayuda a comprender cómo el gas se ensambló para formar las primeras galaxias y cómo circula entre ellas, alimentando el nacimiento de nuevas estrellas a lo largo del tiempo cósmico.
Fuente: La Revista Astrofísica