Mala astronomía | Los filamentos de la red cósmica se vieron brillando a gran escala por primera vez.
Por primera vez, los astrónomos han obtenido imágenes a gran escala del telaraña cósmica – el andamiaje increíblemente antiguo de materia oscura y gas hidrógeno a partir del cual se formaron las galaxias del Universo.
Este material está tan lejos y es tan increíblemente débil que se necesitó uno de los telescopios más grandes del mundo junto con una de las cámaras más potentes para verlo.. Pero lo que encontraron en sus imágenes fue el marco mismo del Universo.
El Universo se formó hace unos 13.800 millones de años en una explosión repentina y colosal de espacio y energía en expansión.. En muchos sentidos fue como una explosión, aunque una explosión de espacio, no dentro espacio: era la creación del propio espacio. Estaba lleno de energía y materia, y la distribución no fue uniforme. Algunos lugares tenían un poco más de material que otros.. Estas regiones superpobladas e inferiores eran increíblemente pequeñas; una ubicación típica más densa podría ser 1 en 100.000 más densa que su vecina. Pero fue suficiente para crear toda la estructura que vemos en el Universo hoy.
Estas regiones sobrecargadas tenían suficiente gravedad para superar la expansión del Universo y comenzaron a colapsar. Materia negra – una sustancia aún misteriosa que no reacciona con la luz ni emite luz, pero que tiene masa y gravedad – atrajo material a su alrededor y comenzó a formar filamentos largos y delgados de material interconectado, como un lienzo. La materia «normal», la materia de la que estamos hechos, ha sido arrastrada hacia estos filamentos y acumulada sobre ellos. La materia fluyó a lo largo de los filamentos debido a la gravedad, acumulándose y formando galaxias, cúmulos de galaxias e incluso inmensos supercúmulos, cúmulos de cúmulos de galaxias, las estructuras a mayor escala del Universo conocido.
¡Todo esto por pequeñas fluctuaciones en la estructura del espacio!
El problema es ver esta estructura original, los filamentos originales que formaron la red cósmica. Estarían cargados con hidrógeno gaseoso y brillante, pero todo sucedió hace tanto tiempo que tomó más de 13 mil millones de años para que la luz de ellos llegara a nosotros. Ellos son perder el conocimiento. Sin embargo, ha tenido cierto éxito en su detección.
Cuásares, galaxias intensamente luminosas que dispersan radiación mientras sus agujeros negros supermasivos centrales engullen materia, se puede utilizar para encontrarlos, por ejemplo. Cuando la luz del quásar pasa a través de este gas de hidrógeno primordial, parte de la luz se absorbe de forma característica, y podemos ver esta absorción en la luz del quásar. Pero eso solo le muestra la ubicación de este gas en un lugar extremadamente estrecho en el cielo, e incluso si lo hace con cientos de quásares, el mapa que obtiene es literalmente irregular.
También se ha visto brillar algo de este gas (lo que estamos diciendo es que yon problema), pero solo cerca de lugares donde las galaxias brillantes lo iluminan. Nuevamente, esta es una detección muy localizada en un lugar especial. Los astrónomos necesitaban un mapa de este material en lugares típicos del Universo, representativo del cosmos en su conjunto.
Y eso es lo que tienen ahora. Hace unos años, los astrónomos usaron el Very Large Telescope (VLT) de 8.2 metros con la cámara MUSE para mirar el mismo lugar en el cielo observado por Hubble para crear el el campo ultraprofundo, un área del cielo aproximadamente del mismo tamaño que un grano de arena sostenido con el brazo extendido … pero en el que vive Hubble 10,000 galaxias.
Cuando observaron este campo con VLT / MUSE, vieron una gran cantidad de gas hidrógeno, por lo tanto, se les animó a realizar observaciones más detalladas. Un monton más profundo: en el transcurso de 8 meses, han tomado la impresionante cantidad de 140 horas de metraje utilizable en este lugar único en el cielo. Y tampoco eran solo imágenes. Tomaron espectros, rompiendo la luz en colores individuales. Gas de hidrógeno caliente al comienzo del Universo brilla en un color característico en el ultravioleta llamado Lyman-α (Lyman-alfa, o LyA para abreviar). Cuando esta luz nos llega miles de millones de años después, se desplaza hacia el infrarrojo cercano. Al observar la longitud de onda exacta observada, se puede determinar el corrimiento al rojo y, por lo tanto, la distancia a este gas LyA.
Y lo que encontraron fueron largas hebras de gas hidrógeno brillante, algunas de las cuales tienen más de 13 mil millones años luz de distancia, estructuras que se forman cuando el cosmos tenía menos de mil millones de años.
De hecho, encontraron cúmulos y filamentos a 11.5 a 13+ mil millones de años luz de la Tierra, algunos de ellos con más de 10 millones de años luz de largo y solo unos pocos cientos de miles de años luz de ancho. Encontraron más de 1250 puntos individuales donde se emitió LyA, algunos de los cuales se agruparon en 22 grandes regiones sobredensas de emisión de LyA que contenían entre 10 y 26 grupos distintos. Estos cúmulos representan galaxias y cúmulos en las primeras etapas de formación, poco después de la formación del propio Universo.
Se pone mejor. También encontraron una gran cantidad de emisiones de LyA borrosas fuera de estos grupos, los llamados emisión extendida. Las simulaciones de cómo la materia se aglomeraba en los primeros días del Universo indican que esta emisión prolongada es causada por el nacimiento de miles de millones de galaxias enanas, mucho más pequeñas que la nuestra. vía Láctea. Estos se llaman transmisores de muy poca luz porque son extremadamente débiles, algunos solo unos pocos miles de veces el brillo de nuestro Sol. Dado que la Vía Láctea es varios miles de millones de veces más brillante que el Sol, se puede apreciar cuán débiles son estas galaxias enanas y cuántas debe haber para iluminar este gas difuso.
Estas galaxias son extremadamente jóvenes; vemos su luz cuando tenían menos de 300 millones de años. Nuevamente, a modo de comparación, la Vía Láctea tiene más de 12 mil millones de años, por lo que vemos una porción del Universo cuando era prácticamente un bebé.
Además de todo esto, encontraron que de todas sus fuentes en los datos de VLT / MUSE, el 30% no se vio en el campo ultraprofundo del Hubble, lo que significa que estos son objetos aún más pálidos de lo que Hubble podría detectarlos. Esto no es muy sorprendente, ya que el VLT es mucho más grande que el Hubble y puede recolectar más luz. Pero sigue siendo una gran hazaña.
Como astrónomo, me sorprende que todo esto sea posible, y mucho menos descubrir que coincide con las simulaciones de cómo creemos que se comportaría el Primer Universo. Este es un punto crítico: usando solo matemáticas, física y observaciones del cielo, pudimos predecir cómo era el Universo en ese momento. muy joven … y ver que tenemos razón!
Escucho a la gente denigrar la ciencia todo el tiempo, haciendo caca en los resultados como meras conjeturas. Pero de hecho y en verdad es el mejor método de que disponemos para comprender la realidad objetiva., lo que existe fuera de nosotros. Es un método extraordinariamente exitoso y estas nuevas observaciones son una prueba más de ello.
Puedes negar la ciencia si quieres, pero te estás topando con el Universo mismo. Es posible que desee pensar detenidamente sobre este puesto.
