Los tenues trazas de gas que forman los filamentos intergalácticos de un universo en expansión podrían haber sido finalmente detectados por primera vez, según un estudio.
Este gas aparentemente ayuda en el crecimiento de las galaxias jóvenes, aportando luz sobre como el universo se desarrolló con el tiempo, según los investigadores.
Un clúster masivo de galaxias de la simulación C-EAGLE, ofreciendo la vista de una región comparable con la que se han detectado los filamentos.
Crédito: Joshua Borrow using C-EAGLE
Investigaciones anteriores sugerían que después de que el universo naciera en el Big Bang hace 13.000 millones de años, gran parte del hidrógeno que forma la mayoría de la materia que conocemos del cosmo, colapsó para formar láminas colosales. Estas láminas se rompieron para formar los filamentos de una vasta red cósmica.
Las simulaciones cosmológicas han predicho que más del 60% del hidrógeno creado por el Big Bang está entre esos filamentos gigantes. Trabajos anteriores también indican que cuando esos filamentos se cruzas, se forman galaxia, que se alimentan de ríos de gas.
Gran parte de las pruebas de la red cósmica ha permanecido, en cambio, circunstancial. La observación directa de estos filamentos ha sido esquiva porque el gas en su interior es apenas detectable.
Ahora los astrónomos ha detectado directamente la red cósmica con la ayuda de la intensa luz de galaxias jóvenes, generadoras de estrellas.
"Originalmente no esperaba muchos filamentos de la red cósmicas ... se pensaba que eran más débiles y muy difíciles de ver", comenta Hideki Umehata director del estudio, un astrónomo del RIKEN Cluster for Pioneering Research en Saitama, Japón, a Space.com.
Los científicos se enfocaron en el Protocluster SSA22, que está a 12,000 millones de años luz de la Tierra en la constelación de Aquarius. Un protoclúster es un grupo de cientos a miles de galaxias que está comentando a formar un clúster de galaxias, las mayores estructuras del universo unidas por la gravedad.
Usando el instrumento Multi Unit Spectroscopic Explorer del Very Large Telescope de la ESO en Chile, los investigadores detectaron y mapearon la luz emitida por el gas de hidrógeno activado por los rayos ultravioletas de las galaxias en el interior del protoclúster. El instrumento fue diseñado para barrer grandes porciones del cielo buscando las estructuras más débiles conocidas.
El mayor obstáculo para ver el filamento es lo débiles que son", dijo Umehata. "Para evitar esto, se puede mirar a una región en la que los filamentos sean más brillantes de lo normal. En este trabajo nos centramos en un núcleo del protoclúster donde un número de galaxias criadoras de elleas iluminan los filamentos.
Esencialmente, el núcleo del protoclúster actúa como un flash que ayuda a iluminar los filamentos de la red cósmica que de otra forma serían esquivos.
El gas entorno a las jóvenes galaxias en el protoclúster se ordenó en filamentos que se extendían más de 3.25 millones de años luz, según los científicos del nuevo estudio , que se publicó el 4 de Octubre en la revista Science.
Estas tiras son los hilos más brillantes de la red cósmica que se hayan encontrado, pero aún son bastante apagadas. Los niveles de emisión de los límites de los filamentos son un 5% de la luz de fondo del resto del cielo, dijo la astrofísica Erika Hamden de la universidad de Tucson, Arizona, que escribió un comentario del nuevo estudio en el mismo número de la revista Science.
"Estas estructuras gaseosas se predijeron teóricamente hace años, pero los astrónomos han buscado como mapearlas directamente", dijo Umehata. "Nuestro trabajo muestra que mapear los filamentos de la red cósmica es ahora posible, lo que significa que hemos obtenido una nueva herramienta para comprender la formación de galaxias y los agujeros negros supermasivos".
Estos filamentos probablemente alimentan de gas al protoclúster". "Se cree que alimentan a la intensa actividad vista en las galaxias - formación de estrellas y crecimiento de agujeros negros supermasivos"" dice Umehata. "Así, nuestra investigación añade una pieza clave para comprender como las galaxias y los agujeros negros supermasivos adquieren su combustible".
