Indicios de la Muy primeras estrellas Para iluminar el universo podría descubrirse en una débil señal de radio que radica débilmente desde los amanecer del tiempo.
Lo cosmológico Señal de 21 centímetro emitido por el hidrógeno neutral que llenó el espacio entre las estrellas solo 100 millones de años después del Big Bang Podría haber sido influenciado de manera que codificaron las propiedades de esas estrellas.
Todavía no estamos allí, pero las observaciones de una nueva generación de instalaciones de radiotelescopios permitirán a los astrónomos descubrir las masas de estas primeras estrellas, una pista crucial para comprender la evolución del universo, particularmente en sus primeros de ver temprano. época.
“Esta es una oportunidad única para aprender cómo el universo Primera luz salió de la oscuridad ” dice el astrónomo Anastasia Fialkov de la Universidad de Cambridge y el Instituto Kavli de Cosmología en el Reino Unido. “La transición de un universo frío y oscuro a uno lleno de estrellas es una historia que solo comenzamos a entender”.
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Al principio, había oscuridad. El universo pequeño, pero en rápida expansión, se llenó con una niebla de plasma caliente y densa que consiste en pequeños núcleos atómicos y electrones libres.
A medida que se enfriaron, estas partículas se unieron para formar hidrógeno neutro y un poco de helio. Pero no había muchas estrellas, así que se mantuvo bastante oscuro por un tiempo.
Es de este gas neutral que se formó las primeras estrellas, pero, a pesar de nuestros mejores esfuerzos, todavía tenemos que identificar una estrella de esa misma primera generación de luces brillantes en la oscuridad.
Algunos astrónomos creen que esto se debe a que las primeras estrellas fueron absolutamente grandemiles de veces la masa del sol, con vidas increíblemente cortas. Las estrellas que esta masiva habría vivido y muerto en el abrir y cerrar de ojos de un ojo cósmico.
Tales características harían que encontrarlos sea extremadamente desafiante, pero pueden haber dejado otras marcas en el universo. La señal cosmológica de 21 centímetro es un marcador potencial: la muy, muy débil luz de radio emitida por el hidrógeno neutro interestelar en el universo temprano a medida que sus electrones invirtieron sus giros.
Radiotelescopios como la matriz de kilómetro cuadrado (Ska) en construcción en Australia y Sudáfrica y el experimento de radio para el análisis de hidrógeno cósmico (ALCANZAR) en Sudáfrica será lo suficientemente poderoso como para observar esta débil señal. Cuando lo hacen, una nueva investigación les ha demostrado qué buscar para encontrar evidencia de las primeras estrellas.
En un esfuerzo de investigación dirigido por el astrofísico Thomas Gessey-Jones de Cambridge y el Instituto Kavli de Cosmología, los científicos modelaron la señal de 21 centímetro y descubrieron que las primeras estrellas habrían tenido un efecto detectable y medible y medible.
No solo eso, la investigación mostró cómo sería ese efecto, de modo que, cuando entren las observaciones, los científicos sepan qué han encontrado.
“Somos el primer grupo en modelar constantemente la dependencia de la señal de 21 centímetros de las masas de las primeras estrellas, incluido el impacto de la luz estelar ultravioleta y las emisiones de rayos X de los binarios de rayos X producidos cuando las primeras estrellas mueren”. Fialkov dice.
“Estas ideas se derivan de simulaciones que integran las condiciones primordiales del universo, como la composición de hidrógeno-hidrógeno producido por el Big Bang”.
Cuando Las estrellas masivas muerensus núcleos colapsan bajo gravedad y evolucionan hacia los objetos más densos del universo: estrellas de neutrones y agujeros negros. Estos objetos extremos producir potente radiación X Eso puede tener un efecto profundo en el material a su alrededor.
Los investigadores dicen que el trabajo previo que modela el efecto de las primeras estrellas en la señal de 21 centímetro no explicó esta radiación X.
https://www.youtube.com/watch?v=j1gsha5txmk FrameBorDer = “0 ″ PERTER =” Acelerómetro; Autoplay; portapapeles-escritura; Media encriptada; giroscopio; imagen en imagen; Web-SHARE “referRerPolicy =” Strict-Origin-when-Cross-Origin “PermishFullScreen>Los resultados modelados pueden no ser exactamente los mismos que la señal observada, pero el trabajo acerca a los astrónomos a encontrarla.
“Las predicciones que estamos informando tienen enormes implicaciones para nuestra comprensión de la naturaleza de las primeras estrellas del universo”, dice el astrónomo eloy de lera acedo de Cambridge.
“Mostramos evidencia de que nuestros radiotelescopios pueden decirnos detalles sobre la masa de esas primeras estrellas y cómo estas primeras luces pueden haber sido muy diferentes de las estrellas de hoy”.
La investigación ha sido publicada en Astronomía de la naturaleza.