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    Um universo com oligarcas:Era de reionização provavelmente obra dos mais massivos, galáxias luminosas
    p Uma imagem do Hubble da galáxia starburst M82. Os astrônomos concluíram que durante o início do universo, a reionização do gás no meio intergaláctico provavelmente foi feita pela luz ultravioleta emitida pela formação estelar em galáxias estelares muito massivas. Crédito:NASA, ESA e a equipa do Hubble Heritage; STScI / AURA

    p O gás quente esparsamente distribuído encontrado hoje entre as galáxias, o meio intergaláctico (IGM), é ionizado. O universo inicial começou quente, mas então ele se expandiu e resfriou rapidamente, permitindo seu constituinte principal, hidrogênio, para combinar para formar átomos neutros. Quando e como esses átomos neutros se tornaram reionizados para compor o IGM que vemos hoje? Os astrônomos acham que a radiação ultravioleta emitida por estrelas jovens massivas fez este trabalho quando as estrelas começaram a se formar e brilhar durante a era cósmica com o nome desta atividade, a "era da reionização". p Um dos principais passos na reionização do IGM é a fuga da radiação ultravioleta das galáxias para o IGM, mas isso não é bem compreendido. Os astrônomos sabem apenas que teria que ser eficiente porque somente se a fração que escapou fosse alta o suficiente a luz das estrelas teria feito o trabalho. Galáxias formadoras de estrelas, Contudo, são ricos em gás molecular denso e poeira, e essa poeira também absorve grande parte da radiação ultravioleta. Isso sugere que alguma outra fonte significativa de radiação ionizante é necessária, e a especulação inclui a possível existência de objetos exóticos, como quasares tênues, Estrelas binárias de raios-X, ou talvez até partículas em decomposição / aniquilação. Há, Contudo, poucas evidências até agora de que qualquer um deles seja abundante o suficiente ou capaz de fazer o trabalho.

    p Os astrônomos CfA Rohan Naidu, Sandro Tacchella, Charlotte Mason, Sownak Bose, e Charlie Conroy liderou um esforço para estimar melhor o parâmetro mais incerto neste quebra-cabeça (e o mais difícil de medir diretamente):a fração de escape dos fótons ionizantes. Eles comparam medidas e modelos dos dois outros processos-chave envolvidos, a taxa de formação de estrelas nas galáxias e o número de fótons UV produzidos. Eles os aplicam para restringir o que a fração de escape deveria ter sido para tornar a modelagem consistente. As medições são incontroversas, mas os modelos diferem e os cientistas selecionaram dois tipos:aqueles em que a fração de escape é constante durante a época de reionização e aqueles em que depende da taxa de formação de estrelas.

    p Os astrônomos chegaram a várias conclusões importantes. A fração de escape (pelo menos para galáxias brilhantes) deve ser de cerca de 20% no universo inicial, cerca de duas vezes mais do que o obtido anteriormente. Eles argumentam que isso pode acontecer porque regiões concentradas de formação de estrelas podem abrir canais através dos quais a luz ultravioleta escapa. Usando simulações cosmológicas, eles também descobriram que em apenas trezentos milhões de anos o universo jovem passou de 90% de gás neutro para apenas 10% de neutro. Não menos importante, eles concluem que a maior parte da reionização foi feita por um pequeno número das galáxias mais massivas e luminosas que eles chamam de "oligarcas". Estudos anteriores sugeriram que havia uma grande população de galáxias tênues que poderiam fazer o truque, mas os novos resultados discordam, concluindo que tal população já teria sido detectada.


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