Este posibil ca galaxiile slabe, îndepărtate, să fi determinat transformarea universului timpuriu

Două lupe cosmice le oferă astronomilor o privire asupra unor galaxii extrem de slabe care au existat încă de la 600 de milioane de ani după Big Bang (acum 13,8 miliarde de ani). Astfel de opinii sugerează că galaxiile minuscule din universul timpuriu au jucat un rol crucial în reionizarea cosmică – atunci când radiația ultravioletă a îndepărtat electronii din atomii de hidrogen din cosmos.

„Faptul că am detectat galaxii la fel de slabe cum am făcut-o susține ideea că o mulțime de galaxii mici au reionizat universul timpuriu și că aceste galaxii ar fi putut juca un rol mai important în reionizare decât am crezut”, spune Rachael Livermore, astronom la Universitatea din Texas la Austin. Ea și colegii au raportat rezultatele în 1 februarie Jurnalul de astrofizică.

Echipa a identificat galaxiile slabe în imaginile realizate cu telescopul spațial Hubble în timp ce acesta era îndreptat către două grupuri mai apropiate de galaxii. Aceste grupuri acționează ca o lentilă gravitațională, luminând și mărind lumina obiectelor mai slabe mult mai îndepărtate. Scăderea luminii clusterelor a scos la iveală galaxii îndepărtate cu până la o zecime mai luminoase decât cele observate în studiile anterioare (SN Online: 11/4/15).

Găsirea unor astfel de galaxii slabe implică faptul că stelele se pot forma în galaxii mult mai mici decât au prezis modelele și că au existat suficiente dintre aceste galaxii mici pentru a conduce reionizarea aproape în întregime de la sine. Reionizarea a remodelat radical universul, astfel încât atomii încărcați în loc de cei neutri au pătruns în spațiu. Înțelegerea acestei tranziții poate ajuta astronomii să explice cum au apărut stelele și galaxiile în universul timpuriu.

„Asemenea măsurători sunt cu adevărat dificil de făcut”, spune Brant Robertson, astronom la Universitatea din California, Santa Cruz, care nu a fost implicat în studiu. „Ei sunt într-adevăr în fruntea acestui domeniu, așa că există câteva întrebări despre tehnicile folosite de echipa pentru a detecta aceste galaxii și a determina cât de strălucitoare sunt de fapt.”

O echipă de astronomi condusă de Rychard Bouwens de la Universitatea Leiden din Țările de Jos argumentează într-o lucrare prezentată la Jurnalul de astrofizică și a postat pe 2 octombrie online pe arXiv.org că Livermore și colegii nu au detectat, de fapt, galaxii atât de slabe pe cât au susținut ei. Acest lucru menține ușa deschisă pentru ca alte obiecte, cum ar fi găurile negre care acumulează materie și scuipă lumină puternică, să fi jucat un rol în reionizare.

Robertson spune că dezacordurile motivează lucrările ulterioare, observând că Livermore și colegii au folosit o abordare inteligentă pentru a identifica ceea ce par a fi galaxii super-slăbite în universul timpuriu. Acum, echipele vor trebui să vadă dacă această tehnică rezista testului timpului.

Livermore și colegii lor intenționează să folosească tehnica pentru a căuta galaxii slabe cu lentilă de alte clustere observate de Hubble. Ambele echipe, împreună cu Robertson, așteaptă, de asemenea, lansarea în octombrie 2018 a telescopului spațial James Webb, care ar trebui să poată observa galaxii și mai slabe și mai îndepărtate, pentru a determina ce a determinat reionizarea în universul timpuriu.