Pruebas de un universo inicial súper-caliente

Si crees que el calentamiento global es duro, hace 11.000 millones de años todo el universo pasó por lo que podríamos llamar un calentamiento universal. La consecuencia de ese calentamiento inicial fue que feroces estallidos de radiación procedentes de voraces agujeros negros atrofiaron el crecimiento de algunas pequeñas galaxias durante un periodo de 500 millones de años.

Esta es la conclusión a la que llegó un grupo de astrónomos liderados por la Universidad de Colorado en Boulder, que usaron las nuevas capacidades del Telescopio Espacial Hubble de la NASA para estudiar el universo invisible y remoto.

Usando el recientemente instalado Espectrógrafo de Orígenes Cósmicos, o COS, el equipo identificó una era hace entre 11700 y 11300 millones de años cuando el universo arrancó electrones de los átomos de helio primigenio – un proceso conocido como ionización. Este proceso calentó el gas intergaláctico evitó que colapsara gravitatoriamente para formar una nueva generación de estrellas en algunas galaxias pequeñas. Las galaxias de menor masa no fueron capaces siquiera de mantener su gas, y escapó de nuevo al espacio intergaláctico.

El Profesor de la CU-Boulder, Michael Shull, del departamento de astrofísica y ciencias planetarias y su equipo fueron capaces de encontrar la reveladora señal de las líneas de absorción espectral del helio en la luz ultravioleta procedente de un quásar – el brillante núcleo de una galaxias activa. El quásar brilla a través de las nubes intermedias de lo que sería un gas de otro modo invisible, como una farola brillando a través de la niebla. El haz permite un estudio de muestras de núcleo de las nubes de gas que se ubicaban entre las galaxias en los inicios del universo.

El universo pasó por una ola de calor inicial hace unos 13000 millones de años, cuando la energía procedente de las primeras estrellas masivas ionizó el hidrógeno procedente del Big Bang. Este periodo de tiempo es conocido como la época de la Re-ionización, debido a que los núcleos de hidrógeno estaban originalmente en un estado ionizado poco después del Big Bang, dice Shull, también miembro del profesorado del Centro de Astrofísica y Astronomía Espacial de la CU-Boulder, o CASA.

Se publicará un artículo sobre el tema en el ejemplar del 20 de octubre de la revista The Astrophysical Journal. Los co-autores incluyen a los Investigadores Asociados a CASA Kevin France y Charles Danforth, el investigador de posdoctorado de CASA Britton Smith y Jason Tumlinson del Instituto Científico del Telescopio Espacial en Baltimore.

Pero los datos de Hubble indicaron que se necesitarían otros 2000 millones de años antes de que el universo produjera fuentes de radiación ultravioleta con suficiente energía para realizar la tarea de re-ionizar el helio primigenio que ya había sido calentado por el Big Bang.

Esta radiación no procedía de las estrellas, sino de los quásares, comenta Shull. De hecho, la época en la que el helio empezó a re-ionizarse se corresponde con una época transitoria en la historia del universo en la que los quásares eran muy abundantes.

El universo era un lugar agitado en aquel entonces, señala Shull. Las galaxias colisionaban con frecuencia y esto aumentaba los agujeros negros supermasivos en los núcleos de las galaxias con el gas que caía en su interior. Los agujeros negros convirtieron furiosamente parte de la energía gravitatoria de esta masa en poderosa radiación del ultravioleta lejano que sería lanzada fuera de las galaxias. Esto calentó el helio intergaláctico desde 8000 grados a casi 22000.

Después de la re-ionización del helio, el gas intergaláctico se enfrió de nuevo y las galaxias enanas pudieron seguir con su ensamblaje normal. “Imagino que podrían haberse formado unas pocas galaxias enanas más si no hubiese tenido lugar la re-ionización del helio”, comenta Shull.

Hasta el momento, Shull y su equipo sólo tienen una línea de visión desde Hubble para medir la transición del helio, pero el equipo científico de COS planea usar el Hubble para mirar en otras direcciones y ver si la re-ionización del helio tuvo lugar uniformemente en todo el universo.


Autor: Jim Scott
Fecha Original: 7 de octubre de 2010
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