Os astrónomos divulgaram um dos mapas mais ambiciosos do Universo primitivo até agora, revelando um vasto “oceano de luz” entre galáxias que estava escondido em estudos anteriores.
Usando dados do Experimento de Energia Escura do Telescópio Hobby-Eberly (Cabeçax), os investigadores criaram um mapa 3D da luz emitida pelo hidrogénio excitado entre 9 e 11 mil milhões de anos atrás. universo O “Meio-dia Cósmico”, a era de pico da formação estelar, estava em pleno andamento. Esta forma particular de luz, chamada Lyman-alfa, ocorre quando os átomos de hidrogénio são energizados pela radiação de estrelas jovens e quentes, criando uma luz ultravioleta única que pode ser detectada ao longo de vastas distâncias cósmicas.
“A radiação alfa de Lyman é uma característica importante das galáxias durante este período da história do universo, uma era de extremos. Formação estelar”, disse o co-autor do estudo Robin Ciardullo no comunicado. “Antes deste estudo, as localizações de galáxias fracas e gases que emitiam radiação Lyman alfa eram em grande parte desconhecidas.”
Outros Mapas gigantes O universo se concentra em catalogar o indivíduo Galáxias – Cidades cósmicas de luz brilhantes o suficiente para resistir à escuridão. Esses estudos são importantes para identificar e analisar estruturas de grande porte Energia escura. Mas eles perdem algo importante: a luz fraca do gás hidrogênio e as pequenas e tênues galáxias que ficam entre os faróis brilhantes.
“Há todo um mar de luz nas áreas aparentemente vazias intermediárias”, disse a principal autora do estudo, Maja Lujan Niemeyer, no comunicado.
Um novo mapa foi criado usando uma técnica chamada mapeamento de intensidade de linha. Em vez de identificar as galáxias individualmente, os astrónomos mediram a luz combinada a partir do comprimento de onda Lyman-alfa característico do hidrogénio. HidrogênioO elemento mais abundante no universo emite esta luz ultravioleta quando é energizado por estrelas jovens. Ao rastrear esse brilho, os cientistas podem encontrar não apenas as galáxias mais brilhantes, mas também o gás difuso que as rodeia e conecta.
O resultado é como um mapa nítido da cidade e mais como um mapa de calor de toda a luz – capturando todo o “oceano de luz” que atravessa a teia cósmica. Isto torna-o numa nova e poderosa ferramenta para estudar como as galáxias se formam e evoluem nos seus ambientes, e o papel do gás intergaláctico.
O mapa foi criado a partir de um enorme conjunto de dados composto por 600 milhões de espectros recolhidos pelo HETDEX, originalmente concebido para medir a expansão do Universo e estudar a energia escura. Ao explorar este arquivo e utilizar supercomputadores com programação personalizada para analisar o grande conjunto de dados, os investigadores reconstruíram uma visão 3D da distribuição do hidrogénio através de um vasto bloco cósmico. Porque o material está em clusters GravidadeA equipa pode usar as posições de galáxias brilhantes conhecidas para explicar a fraca luminosidade de fundo, revelando estruturas ocultas que estudos anteriores não conseguiram detectar diretamente.
Ao catalogar o hidrogênio durante o universo A época de formação de estrelas mais ativaOs astrónomos estão a obter uma imagem mais clara de como as galáxias atraíram gás, formaram estrelas e se reuniram nas estruturas de grande escala que vemos hoje. O trabalho também sinaliza uma mudança mais ampla na cartografia cósmica: pesquisas futuras poderão depender cada vez mais de mapeamento intensivo para revelar apenas objetos brilhantes. universoMas é a estrutura completa e luminosa que os une.
“Este estudo é um primeiro passo emocionante no sentido de usar o mapeamento de intensidade para compreender os processos envolvidos na forma como as galáxias se formam e evoluem”, disse o co-autor do estudo Caryl Kronwall no comunicado. “A combinação do telescópio pioneiro Hobby-Eberly com novos instrumentos complementares inaugura uma era de ouro para o mapeamento do universo.”
Suas descobertas foram Lançado em 3 de março No Jornal Astrofísico.
