Las volutas de gas débilmente brillantes que forman los filamentos intergalácticos de un universo que abarcared cósmicaEs posible que finalmente se haya detectado por primera vez, según informa un nuevo estudio.
Al parecer, este gas está ayudando a impulsar el crecimiento de galaxias jóvenes, arrojando luz sobre cómoel universoha evolucionado con el tiempo, dijeron los investigadores.
Investigaciones anteriores sugieren que, después de que el universo nació enel gran estallidoHace 13.800 millones de años, gran parte del gas hidrógeno que constituye la mayor parte de la materia conocida del cosmos colapsó para formar láminas colosales.Luego, estas láminas se rompieron para formar los filamentos de una vasta red cósmica.
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Mapa que muestra los filamentos de gas de la red cósmica (azul) que van de arriba a abajo de la imagen, detectados utilizando el instrumento MUSE en el Very Large Telescope.Los puntos blancos incrustados dentro de estos filamentos son galaxias formadoras de estrellas muy activas que son alimentadas por los filamentos y que se detectan utilizando el conjunto Atacama Large Millimeter/submillimeter.
(Crédito de la imagen: Hideki Umehata)
Las simulaciones cosmológicas han predicho que más del 60% del hidrógeno creado durante el Big Bang se encuentra dentro de estos filamentos gigantes.Trabajos previos también indican que, donde estos filamentos se cruzan,galaxiasse forman y son alimentados por ríos de gas.
Sin embargo, gran parte de la evidencia de la red cósmica sigue siendo circunstancial.Las observaciones directas de estos filamentos siguen siendo difíciles de alcanzar porque el gas que contienen es apenas detectable.
Ahora los astrónomos han detectado directamente la red cósmica con la ayuda de la intensa luz de galaxias jóvenes en formación de estrellas.
"Originalmente no esperaba ver tales filamentos de red cósmica... se pensaba que eran mucho más débiles y muy difíciles de ver", dijo el autor principal del estudio, Hideki Umehata, astrónomo del grupo RIKEN para investigaciones pioneras en Saitama, Japón.Espacio.com.
Los científicos se centraron en el protocúmulo SSA22, que se encuentra a unos 12 mil millones de años luz de la Tierra en la constelación de Acuario.Un protocúmulo es un grupo de cientos a miles de galaxias que están comenzando a formar un cúmulo de galaxias, las estructuras más grandes mantenidas unidas por la gravedad en el universo.
Utilizando el instrumento Explorador Espectroscópico de Unidades Múltiples en el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral en Chile, los investigadores detectaron y mapearon la luz emitida por el gas hidrógeno excitado por los rayos ultravioleta de las galaxias dentro del protocúmulo.El instrumento fue diseñado para escanear amplias franjas del cielo para detectar las estructuras más débiles conocidas.
Un cúmulo de galaxias masivo de la simulación C-EAGLE, que proporciona una vista de una región comparable a aquella donde se detectaron los filamentos.El mapa de colores representa la misma emisión de los filamentos de gas que la detectada en las observaciones.En la convergencia de estos filamentos se está formando un cúmulo masivo de galaxias.
(Crédito de la imagen: Joshua Borrow usando C-EAGLE)
"El principal obstáculo para ver los filamentos es su debilidad", dijo Umehata."Para evitar esto, se puede recurrir a una región donde los filamentos son mucho más brillantes de lo habitual. En este trabajo, nos centramos en un núcleo del protocúmulo donde varias galaxias con explosiones de estrellas iluminan los filamentos".
Esencialmente, el núcleo del protocúmulo actuó como una linterna para ayudar a iluminar los filamentos de la red cósmica, que de otro modo serían esquivos.
El gas alrededor de las galaxias jóvenes en el protocúmulo estaba dispuesto en largos filamentos que se extendían a lo largo de más de 3,25 millones de años luz, descubrieron los científicos en el nuevo estudio, que se publicó en línea hoy (3 de octubre) en la revistaCiencia.
Estos hilos son los hilos más brillantes de la red cósmica encontrados hasta ahora, pero todavía son bastante tenues.Los niveles de emisión desde las afueras de los filamentos son tan bajos como el 5% de la luz ambiental de fondo del resto del cielo, dijo la astrofísica Erika Hamden de la Universidad de Arizona en Tucson, quien escribióuna pieza de comentariosobre el nuevo estudio en la misma edición de Science.
"Estas estructuras gaseosas se predijeron teóricamente durante años, pero los astrónomos han tenido dificultades para mapearlas directamente", dijo Umehata."Nuestro trabajo muestra que ahora es posible mapear los filamentos de la red cósmica, lo que significa que hemos obtenido una nueva herramienta para comprender la formación de galaxias y agujeros negros supermasivos".
Es probable que estos filamentos alimenten gas al protocúmulo."Se cree que alimentan la intensa actividad observada en las galaxias: la formación de estrellas y el crecimiento de agujeros negros supermasivos", dijo Umehata."Así, nuestra investigación añade una pieza clave para entender cómo las galaxias y los agujeros negros supermasivos adquieren su combustible".
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(Crédito de la imagen: revista All About Space)