O echipă de astronomi a prezentat una dintre cele mai ambiţioase hărţi 3D ale Universului timpuriu, dezvăluind o "mare de lumină" între galaxii ce rămăsese necunoscută, transmite joi Space.com care citează un studiu publicat la 3 martie în The Astrophysical Journal.
Folosind date obţinute în cadrul experimentului Hobby-Eberly Telescope Dark Energy Experiment (HETDEX), cercetătorii au creat o hartă 3D a luminii emise de atomii de hidrogen aflaţi în stare de excitare în urmă cu 9 până la 11 miliarde de ani, pe când Universul se afla în plină "amiază cosmică", era sa de vârf a formării stelare.
Această lumină specifică, cunoscută drept Lyman-alfa, este produsă atunci când atomii de hidrogen sunt energizaţi de radiaţia provenită de la stele tinere şi fierbinţi, rezultând o strălucire ultravioletă distinctă ce poate fi urmărită de-a lungul unor vaste distanţe cosmice.
Acest experiment se derulează cu ajutorul telescopului Hobby-Eberly de la Observatorul McDonald din Texas şi trece dincolo de simpla cartografiere a galaxiilor la suprinderea unor detalii slabe şi dificil de observat din Universul timpuriu, conform unui comunicat.
"Radiaţia Lyman-alfa este o caracteristică importantă a galaxiilor în această perioadă din istoria Universului, o eră de aprindere rapidă a stelelor", a declarat Robin Ciardullo, co-autoare a studiului. "Înainte de acest studiu, locaţiile galaxiilor şi gazului cosmic mai puţin strălucitoare, care emit şi ele radiaţii Lyman-alfa, erau în mare parte necunoscute".
Alte hărţi ale Universului s-au concentrat pe catalogarea galaxiilor individuale - oraşe cosmice cu lumină suficient de strălucitoare pentru a ieşi în evidenţă pe fundalul întunecat. Aceste studii au fost cruciale pentru urmărirea structurii la scară largă şi studierea energiei întunecate. Dar ele omit ceva important - strălucirea slabă a hidrogenului şi a galaxiilor mici care se află între galaxiile mari şi strălucitoare.
"Există o întreagă mare de lumină în zonele aparent goale dintre galaxiile mari", a declarat Maja Lujan Niemeyer, autoarea principală a studiului.
Noua hartă a fost creată folosind o tehnică numită Line Intensity Mapping. În loc să identifice galaxiile una câte una, astronomii au măsurat lumina combinată de pe lungimea de undă Lyman-alfa caracteristică hidrogenului pe porţiuni uriaşe de cer. Hidrogenul, elementul cel mai abundent al Universului, emite această lumină ultravioletă atunci când este energizat de stelele tinere. Urmărind această strălucire, oamenii de ştiinţă pot identifica nu doar galaxiile ci şi gazul difuz care le înconjoară şi le conectează.
Rezultatul captează întreaga "mare de lumină" care se întinde prin reţeaua cosmică. Acest lucru face din această hartă un instrument nou şi puternic pentru studierea modului în care s-au format şi au evoluat galaxiile în mediile lor şi pentru rolul jucat de gazul intergalactic.
Harta a fost construită dintr-un set enorm de date care cuprinde peste 600 de milioane de spectre colectate de HETDEX, experiment conceput iniţial pentru a măsura expansiunea Universului şi a sonda energia întunecată. Prin extragerea acestei arhive şi utilizarea supercomputerelor cu programare specială pentru a analiza setul mare de date, cercetătorii au reconstruit o vedere 3D a distribuţiei hidrogenului pe un vast volum cosmic. Deoarece materia se grupează sub gravitaţie, echipa a putut folosi poziţiile galaxiilor luminoase cunoscute pentru a ajuta la interpretarea strălucirii de fundal mai slabe, dezvăluind structuri ascunse pe care studiile anterioare nu le-au putut detecta direct.
Prin cartografierea hidrogenului în timpul celei mai active ere de formare a stelelor din Univers, astronomii obţin o imagine mai clară a modului în care galaxiile au atras gazul, au format stelele şi s-au asamblat în structurile la scară largă pe care le vedem astăzi. Lucrarea semnalează, de asemenea, o schimbare mai amplă în cartografia cosmică: studiile viitoare s-ar putea baza din ce în ce mai mult pe cartografierea intensităţii pentru a dezvălui nu doar cele mai strălucitoare obiecte din Univers, ci şi întreaga structură care le leagă împreună.
"Acest studiu este un prim pas interesant în utilizarea cartografierii intensităţii pentru a înţelege procesele implicate în modul în care se formează şi evoluează galaxiile", a declarat Caryl Gronwall, co-autoare a studiului. "Combinarea de pionierat între observaţiile telescopului Hobby-Eberly cu datele obţinute de noi instrumente complementare deschide calea unei epoci de aur pentru cartografierea cosmosului", a mai adăugat ea.
Comentează