Relación entre "burbujas" y sobredensidades de galaxias

Ilustración de artista de la evolución de nuestro Universo, del Big Bang (izquierda) a nuestros días (derecha). Las pruebas sugieren que el proceso de ionización fue iniciado a partir de burbujas irregulares antes de que el Universo se hiciera transparente a la luz, tal como lo es hoy en día. Crédito: NASA / CXC / M.Weiss.

Durante el periodo de reionización, después de las épocas oscuras de nuestro Universo, el hidrógeno sufrió una transformación de un estado neutro que tiene la característica de ser opaco y absorber la radiación más energética, a un estado ionizado y transparente a la radiación. ¿Pero cual fue la fuente de la radiación que permitió el inicio del proceso de ionización? Un estudio dirigido por Marco Castellano, del Osservatorio Astronomico INAF de Roma, ha identificado una estructura de galaxias lejanas que ayuda a comprender cómo se desarrolló el proceso de ionización.

El proceso de reionzación posiblemente tuvo lugar entre 500 y 900 millones de años después del Big Bang: solo en una pequeña cantidad de galaxias de esta antigüedad conseguimos percibir la luz emitida en la línea Lyman alfa del hidrógeno, que es absorbida fácilmente por la gran cantidad de hidrógeno neutro que todavía estaba presente. Pero no siempre es así: si alrededor de una galaxia existe una burbuja de gas ionizado, entonces la radiación consigue escapar, permitiéndonos detectarla.


Esto es lo que ocurre en el caso de dos galaxias recientemente descubiertas, cercanas una a la otra, en una región conocida como el Campo Profundo de Bremer y que observamos cuando el Universo tenía menos de 800 millones de años de edad. El hecho de que seamos capaces de ver la radiación de la línea Lyman alfa del hidrógeno emitida por estas galaxias significa que se encuentran en una región en la cual el hidrógeno está ionizado, presumiblemente una de las primeras regiones en las que empezó el proceso de reionización del Universo.

Ninguna de las dos galaxias identificadas habría podido, sin embargo, generar una burbuja de gas ionizado tan grande como para permitir que su propia luz Lyman-alfa atravesara la niebla circundante de hidrógeno neutro. Por ello, los científicos realizaron un nuevo estudio buscando otras galaxias más débiles, cercanas a las ya descubiertas, que habrían contribuido a la reionización de la región. Utilizando el telescopio espacial Hubble, los astrónomos encontraron otras 6 galaxias débiles junto a las dos anteriores y a una distancia de nosotros similar. "Con estas observaciones hemos demostrado por primera vez la relación entre la formación de las primeras regiones ionizadas y la sobredensidad de galaxias", explica Marco Castellano.http://observatori.uv.es/