Durante cientos de millones de años después del Big Bang, todo el universo fue una espesa sopa de átomos de hidrógeno nadando en la oscuridad total. Tan denso era este gulash cósmico que la primera luz de las primeras estrellas en existencia no podía penetrarlo: la niebla de hidrógeno simplemente absorbió y dispersó la luz estelar en círculos, atrapando el universo en una era cósmica oscura como cada vez más estrellas, galaxias y negro Los agujeros lentamente ardieron a la vida.
Todo eso cambió después de unos 500 millones de años, cuando comenzó un gran cambio de imagen cósmico llamado la época de la reionización. A medida que las antiguas galaxias se hicieron cada vez más grandes e irradiaron energía más poderosa, comenzaron a quemar la niebla cósmica que los rodeaba al dividir (o ionizar) átomos de hidrógeno en un plasma de protones y electrones libres. De repente, la luz podría viajar a través del cosmos, primero a través de "burbujas" de plasma que rodean las grandes galaxias, luego más y más a medida que las burbujas múltiples comenzaron a expandirse y superponerse.
Ahora, por primera vez, los astrónomos creen que han detectado tres de esas burbujas de niebla trabajando arduamente para remodelar el universo en un grupo de galaxias a 13 mil millones de años luz de distancia.
En un estudio presentado esta semana en la conferencia de la American Astronomical Society en Honolulu y presentado para su publicación en un próximo número de The Astrophysical Journal, un equipo internacional de astrónomos identificó un trío de galaxias lejanas que parecen estar irradiando algunas de las primeras luces. alguna vez observado El grupo de galaxias, llamado EGS77, data de aproximadamente 680 millones de años después del Big Bang (aproximadamente el 5% de la edad actual del universo de 13.8 mil millones de años) y parece estar rodeado por tres burbujas superpuestas de plasma, lo que significa que estas galaxias pioneras pueden haber sido atrapados en el acto de reionizar su rincón del universo y poner fin a la edad oscura cósmica.
"EGS77 ha formado una gran burbuja que permite que su luz viaje a la Tierra", dijo en un comunicado el coautor del estudio, Vithal Tilvi, investigador de la Universidad Estatal de Arizona. "Eventualmente, burbujas como estas crecieron alrededor de todas las galaxias y llenaron el espacio intergaláctico, reionizando el universo y despejando el camino para que la luz viaje a través del cosmos".
Para encontrar estas antiguas galaxias que despejan la niebla, los investigadores examinaron una pequeña sección del espacio para determinar la longitud de onda precisa de la luz ultravioleta emitida por las primeras estrellas, también conocidas como emisiones de Lyman-alfa. La luz comienza a una longitud de onda de 121,6 nanómetros pero, después de viajar durante miles de millones de años a través del universo en expansión, se extiende lentamente en el rango del infrarrojo cercano (700 nanómetros a 1 milímetro), que es más fácil de detectar con los telescopios terrestres.
La encuesta arrojó tres manchas superpuestas de espacio que parecían emitir las longitudes de onda exactas típicas de las estrellas antiguas que ionizan su entorno. El equipo comparó estas observaciones con datos de otros dos telescopios y confirmó que las galaxias estaban a unos 13 mil millones de años luz de distancia, lo que las convirtió en el grupo de galaxias más lejano jamás detectado y las colocó justo en la frontera de la época de la reionización.
"EGS77 es el primer grupo de galaxias atrapado en el acto de despejar esta niebla cósmica", dijo en el comunicado el coautor del estudio James Rhoads del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland.
