¿Dónde están las galaxias más pequeñas? Un estudio reciente sugiere que puede que no haya tantos de ellos en el universo primitivo como debería haber, lo que tiene grandes implicaciones para la historia de cómo creció nuestro universo.
Durante años, los astrónomos han analizado la historia profunda del cosmos y han asumido que si observaran lo suficiente, encontrarían un suministro casi infinito de galaxias diminutas y tenues apiñadas en la oscuridad. Pensaron que, cuanto más pequeña era la galaxia, más debería haber.
te puede gustar
Para encontrar estos esquivos restos de la basura galáctica, el equipo recurrió a un gigante llamado Abell 2744. Este enorme cúmulo de galaxias es un enjambre de materia oscura y estrellas que es tan pesado que literalmente deforma el tejido del espacio-tiempo. Este efecto, llamado lente gravitacional, actúa como un telescopio natural, donde la gravedad desvía la luz de objetos más distantes, estirándolos e iluminándolos para que sean visibles para nuestros instrumentos.
Utilizando datos del programa UNCOVER del Telescopio Espacial James Webb (JWST), el equipo miró a través de esta lente para ver galaxias desde el principio de los tiempos, específicamente de un período conocido como la Época de Reionización (hace aproximadamente 12 mil millones a 13 mil millones de años).
Esta fue una era transformadora. Las primeras estrellas y galaxias inundaron el universo con luz ultravioleta y arrancaron electrones de los átomos de hidrógeno en la sopa de gas circundante. Los astrónomos han sospechado durante mucho tiempo que las galaxias más pequeñas y débiles fueron los principales motores que impulsaron este cambio. Eran los “pequeños motores que podían”, proporcionando la mayor parte de la radiación necesaria para despejar la niebla cósmica.
Pero entonces, los datos nos lanzaron una bola curva. Por lo general, cuando los investigadores cuentan galaxias de diferentes brillos, utilizan una herramienta llamada función de luminosidad, que es esencialmente un gráfico de barras cósmicas que muestra cuántas galaxias brillantes y cuántas galaxias oscuras existen. Estudio tras estudio en todo el universo, el gráfico siguió avanzando en una dirección: hay más galaxias pequeñas y débiles que galaxias más grandes y brillantes.
Pero Ma y su equipo, utilizando sofisticados modelos de lentes gravitacionales, encontraron algo diferente. En lugar de seguir subiendo, las cifras alcanzaron su punto máximo y luego empezaron a bajar.
Esta tendencia, llamada supresión del extremo débil, significa que por debajo de cierto brillo, la población de galaxias comienza a disminuir. No hay tantas galaxias pequeñas como predijeron las teorías más antiguas.
Entonces, ¿por qué faltan estos pequeños? Probablemente sea un caso de acoso cósmico. En el universo primitivo, la intensa radiación de las primeras grandes estrellas podría haber calentado tanto el gas circundante que las galaxias pequeñas y de baja masa no podrían retenerlo, propone el nuevo estudio; Las galaxias literalmente no podían consumir suficiente gas para formar nuevas estrellas. Sin estrellas, habrían permanecido a oscuras. Básicamente, se habrían convertido en fantasmas.
Los resultados dependen en gran medida de nuestra comprensión de la lente gravitacional (el cúmulo Abell 2744). Si el mapa del equipo de materia oscura en ese cúmulo está ligeramente desviado, sus cálculos de cuántas galaxias distantes están escondidas allí podrían estar equivocados. Pero el análisis de este artículo sugiere que el cambio es real y que las pequeñas galaxias están siendo suprimidas.
Esto nos deja con un pequeño aprieto. Si faltan estas galaxias ultradébiles, no pueden ser ellas las que hagan todo el trabajo pesado durante la época de reionización, esa fase crucial en la historia del universo donde fuentes brillantes y energéticas transforman el gas del cosmos de una sopa fría y neutra al plasma caliente e ionizado que es hoy. Quizás necesitemos mirar hacia atrás, a las galaxias un poco más grandes y más establecidas, para explicar cómo el universo se volvió transparente.
A continuación, necesitaremos más grupos y más lentes para ver si esta tendencia se mantiene en todo el cielo. Con más datos del JWST y próximas encuestas, descubriremos si se trata de una peculiaridad local o una regla fundamental del cosmos. Por ahora, el universo primitivo parece un poco más vacío (y mucho más interesante) de lo que pensábamos.