p Grandes diferenças na 'nebulosidade' do universo inicial foram causadas por ilhas de gás frio deixadas para trás quando o universo aqueceu após o big bang, de acordo com uma equipe internacional de astrônomos. p Os resultados, relatado no Avisos mensais da Royal Astronomical Society , permitiram que os astrônomos se concentrassem no momento em que a reionização terminou e o universo emergiu de um estado frio e escuro para se tornar o que é hoje:cheio de gás hidrogênio quente e ionizado permeando o espaço entre galáxias luminosas.

p O gás hidrogênio diminui a luz de galáxias distantes, da mesma forma que as luzes da rua são escurecidas pela névoa em uma manhã de inverno. Ao observar esse escurecimento no espectro de um tipo especial de galáxias brilhantes, chamados quasares, os astrônomos podem estudar as condições do universo primordial.

p Nos últimos anos, observações desse padrão de escurecimento específico (chamado de Floresta Lyman-alpha) sugeriram que a nebulosidade do universo varia significativamente de uma parte do universo para outra, mas a razão por trás dessas variações era desconhecida.

p "Esperávamos que a luz dos quasares variasse de um lugar para outro no máximo por um fator de dois neste momento, mas parece variar por um fator de cerca de 500, "disse o autor principal Girish Kulkarni, que completou a pesquisa enquanto era pesquisador de pós-doutorado na Universidade de Cambridge. "Algumas hipóteses foram levantadas para explicar por que isso acontece, mas nenhum foi satisfatório. "

p O novo estudo conclui que essas variações resultam de grandes regiões cheias de gás hidrogênio frio presente no universo quando ele tinha apenas um bilhão de anos, um resultado que permite aos pesquisadores identificar quando a reionização terminou.

p Durante a reionização, quando o universo saiu da 'idade das trevas' cósmica, o espaço entre as galáxias foi preenchido com um plasma de hidrogênio ionizado com uma temperatura de cerca de 10, 000˚C. Isso é intrigante porque cinquenta milhões de anos após o big bang, o universo estava frio e escuro. Ele continha gás com temperaturas apenas alguns graus acima do zero absoluto, e sem estrelas e galáxias luminosas. Como é então que hoje, cerca de 13,6 bilhões de anos depois, o universo é banhado pela luz de estrelas em uma variedade de galáxias, e o gás está mil vezes mais quente?

p Responder a essa pergunta tem sido um objetivo importante da pesquisa cosmológica nas últimas duas décadas. As conclusões do novo estudo sugerem que a reionização ocorreu 1,1 bilhão de anos após o big bang (ou 12,7 bilhões de anos atrás), um pouco mais tarde do que se pensava anteriormente.

p A equipe de pesquisadores da Índia, o Reino Unido, Canadá, Alemanha, e a França tirou suas conclusões com a ajuda de simulações de computador de última geração realizadas em supercomputadores baseados nas Universidades de Cambridge, Durham, e Paris, financiado pelo Conselho de Instalações de Ciência e Tecnologia do Reino Unido (STFC) e pela Parceria para Computação Avançada na Europa (PRACE).

p "Quando o universo tinha 1,1 bilhão de anos, ainda havia grandes bolsões do cosmos onde o gás entre as galáxias ainda era frio e são essas ilhas neutras de gás frio que explicam as intrigantes observações, "disse Martin Haehnelt da Universidade de Cambridge, que liderou o grupo que conduziu esta pesquisa, apoiado por financiamento do European Research Council (ERC).

p "Isso finalmente nos permite localizar o fim da reionização com muito mais precisão do que antes, "disse Laura Keating, do Instituto Canadense de Astrofísica Teórica.

p O novo estudo sugere que o universo foi reionizado pela luz de estrelas jovens nas primeiras galáxias a se formarem.

p "A reionização tardia também é uma boa notícia para futuros experimentos que visam detectar o hidrogênio neutro do universo primordial, "disse Kulkarni, que agora trabalha no Instituto Tata de Pesquisa Fundamental na Índia. "Quanto mais tarde for a reionização, mais fácil será para esses experimentos terem sucesso. "

p Um desses experimentos é o Square Kilometer Array (SKA) de dez nações, do qual o Canadá, França, Índia, e o Reino Unido são membros.