Cât de diferite erau galaxiile din Universul timpuriu față de galaxiile de astăzi?

O rețea de 350 de radiotelescoape amplasate în deșertul Karoo din Africa de Sud este tot mai aproape să detecteze „zorii cosmici”, adică epoca de după Big Bang, atunci când stelele „s-au aprins” pentru prima dată și galaxiile au început să prospere.

O echipă de oameni de știință din America de Nord, Europa și Africa de Sud a dublat sensibilitatea unui radiotelescop numit Hydrogen Epoch of Reionization Array (HERA). Cu ajutorul acestei descoperiri, ei speră să pătrundă în secretele Universului timpuriu.

„În ultimele două decenii, echipe din întreaga lume au lucrat pentru a detecta pentru prima dată undele radio din „zorii cosmici”. Deși o astfel de detecție rămâne evazivă, rezultatele HERA reprezintă cea mai precisă observație de până acum”, a declarat Adrian Liu, profesor asistent la Departamentul de Fizică și la Institutul Spațial Trottier din cadrul Universității McGill din SUA.

Galaxiile timpurii aveau o compoziție diferită

Rețeaua era deja cel mai sensibil radiotelescop din lume dedicat explorării „zorilor cosmici”. Între timp, echipa HERA și-a îmbunătățit sensibilitatea de un factor de 2,1 pentru undele radio emise la aproximativ 650 de milioane de ani după Big Bang și de 2,6 pentru undele radio emise la aproximativ 450 de milioane de ani după Big Bang.

Noile descoperiri sunt prezentate într-un articol publicat în The Astrophysical Journal.

Deși cercetătorii nu au detectat încă emisii radio de la sfârșitul epocii întunecate cosmice, rezultatele lor oferă indicii despre compoziția stelelor și galaxiilor din Universul timpuriu. Până în prezent, datele lor sugerează că galaxiile timpurii conțineau foarte puține elemente în afară de hidrogen și heliu, spre deosebire de galaxiile de astăzi. Stelele din zilele noastre prezintă o varietate de elemente, de la litiu la uraniu, care sunt mai grele decât heliul.

Cum au evoluat stelele în Universul timpuriu?

Atunci când antenele radio vor fi complet conectate și calibrate, echipa speră să construiască o hartă 3D a bulelor de hidrogen ionizat și neutru, indicatori ai galaxiilor timpurii, pe măsură ce acestea au evoluat de la aproximativ 200 de milioane de ani până la aproximativ un miliard de ani după Big Bang. Harta ne-ar putea spune cum se deosebeau stelele și galaxiile timpurii de cele pe care le vedem astăzi în jurul nostru și cum arăta Universul în perioada sa timpurie, au spus cercetătorii.

Faptul că HERA nu a detectat încă aceste semnale exclude unele teorii privind modul în care au evoluat stelele în Universul timpuriu.

„Datele noastre sugerează că galaxiile timpurii erau de aproximativ 100 de ori mai luminoase în raze X decât galaxiile de astăzi. Se credea că așa ar fi fost, dar acum avem date reale care susțin această ipoteză”, a spus Liu.

În așteptarea unui semnal

Echipa HERA continuă să îmbunătățească calibrarea telescopului și analiza datelor, în speranța de a vedea aceste bule în Universul timpuriu. Cu toate acestea, filtrarea zgomotului radio local pentru a vedea semnalele din Universul timpuriu nu a fost ușoară.

„HERA continuă să se îmbunătățească și să stabilească limite din ce în ce mai bune. Faptul că suntem capabili să continuăm să ne impunem și că avem noi tehnici care continuă să dea roade pentru telescopul nostru este minunat”, a spus Aaron Parsons, cercetător principal pentru HERA și profesor asociat de astronomie la Universitatea California Berkeley din SUA.

Vă mai recomandăm și: 

Telescopul Webb este tot mai aproape de a descoperi ce a ionizat Universul

Un obiect cosmic gigantic produce cea mai joasă notă muzicală din Univers

Dovada că până și stelele migrează! Ce au descoperit astronomii în galaxia Andromeda?

Stelele pot înghiți planete, iar mai apoi le pot „scuipa”, arată noi cercetări