Astrónomos que buscan evidencia de la luz de las primeras estrellas y galaxias han descubierto que el universo era cálido, en lugar de frío, antes de "iluminarse".
Un equipo del Centro Internacional de Investigación Radioastronómica (ICRAR), dirigido por la Universidad de Curtin, buscaba la esquiva "Época de Reionización" utilizando el telescopio Murchison Widefield Array (MWA), ubicado en Australia Occidental.
"Nuestra investigación se llevó a cabo en dos fases. Durante la investigación inicial, obtuvimos la primera evidencia de calentamiento del gas entre galaxias casi 800 millones de años después del Big Bang", declaró en un comunicado la Dra. Ridhima Nunhokee, autora principal de la primera fase de la investigación en el ICRAR.
La Época de Reionización es un período temprano en la historia del universo que la teoría predice, pero que aún no se ha detectado mediante radiotelescopios. Esto marca el fin de la Edad Oscura Cósmica, aproximadamente mil millones de años después del Big Bang, cuando el gas entre las galaxias pasó de opaco a transparente, permitiendo que la luz de las primeras estrellas y galaxias viajara por todo el universo.
Nunhokee explicó que para estudiar este período temprano del universo, los astrónomos deben aislar la débil señal de la Época de Reionización, identificar y eliminar de sus observaciones cualquier otra fuente de ondas de radio en el universo.
"Estas incluyen emisiones de estrellas y galaxias cercanas, interferencias de la atmósfera terrestre e incluso el ruido generado por el propio telescopio. Solo después de eliminar cuidadosamente estas 'señales de primer plano', los datos restantes revelarán señales de la Época de Reionización", dijo Nunhokee.
A partir de esta investigación, hemos desarrollado métodos para abordar la contaminación del primer plano y eliminar las señales no deseadas, además de comprender mejor nuestro telescopio y obtener una señal limpia.
También hemos podido integrar unos diez años de datos de MWA para observar el cielo durante más tiempo que nunca. Esa es la otra razón por la que nos hemos acercado más que nunca a detectar la señal.
Según el equipo, la calidad y la cantidad de este nuevo conjunto de datos hicieron posible este descubrimiento. Un universo frío habría producido una señal visible gracias a las amplias capacidades del MWA. La ausencia de dicha señal descarta un "inicio frío" de la reionización y significa que el universo debió haber sido "precalentado" antes de que se produjera la reionización.
La profesora Cathryn Trott, quien dirige el proyecto Época de Reionización en el ICRAR, fue la autora principal de la segunda fase de la investigación.
"A medida que el universo evolucionó, el gas entre las galaxias se expandió y enfrió, por lo que esperaríamos que estuviera muy, muy frío", afirma la profesora Trott.
FUENTES TEMPRANAS DE RAYOS X
"Nuestras mediciones muestran que al menos se calienta en cierta medida. No mucho, pero nos indica que se descarta una reionización muy fría. Es realmente interesante." La investigación sugiere que este calentamiento probablemente se debe a la energía de fuentes tempranas de rayos X provenientes de agujeros negros primitivos y remanentes estelares que se extienden por el universo.
Las lecciones aprendidas al procesar estos datos impulsarán la búsqueda de la Época de Reionización con los telescopios SKA, actualmente en construcción en Australia Occidental, y en Sudáfrica.
"Todas estas técnicas existentes nos ayudarán a encontrar lo que falta. La señal está definitivamente enterrada. Simplemente estamos mejorando nuestros datos y obteniendo más datos, datos más nítidos, para alcanzarla", afrimó .
Las investigaciones se publicaron en The Astrophysical Journal.
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