Explican por qué el Universo puede ser transparente

Un estudio dirigido por Naveen Reddy, profesor asistente en el Departamento de Física y Astronomía, marca el primer estudio cuantitativo de cómo el contenido de gas dentro de las galaxias escala con la cantidad de polvo interestelar.

Este análisis muestra de gas en las galaxias es como una "valla", donde algunas partes de la galaxia tienen poco gas y son directamente visibles, mientras otras tienen una gran cantidad de gas y son opacas eficazmente a la radiación ionizante. Los hallazgos fueron publicados recientemente en la revista The Astrophysical Journal.

La ionización del hidrógeno es importante debido a sus efectos sobre cómo crecen y evolucionan las galaxias. Un área particular de interés es evaluar la contribución de diferentes fuentes astrofísicas, tales como estrellas o agujeros negros, a la radiación ionizante.

La mayoría de los estudios sugieren que las galaxias tenues son responsables de proporcionar radiación suficiente para ionizar el gas en la historia temprana del universo. Por otra parte, hay evidencia anecdótica de que la cantidad de radiación ionizante que es capaz de escapar de las galaxias depende de la cantidad de hidrógeno dentro de las galaxias mismas.

El equipo de investigación dirigido por Reddy desarrolló un modelo que se puede utilizar para predecir la cantidad de radiación ionizante que escapa de las galaxias basado en mediciones precisas sobre cómo de "rojos", o polvorientos, parecen ser sus espectros.

Como alternativa, con medidas directas de la fracción de escape ionizante, su modelo puede ser utilizado para limitar la velocidad de salida intrínseca de fotones ionizantes en alrededor de 2.000 millones de años después del Big Bang.

Estas aplicaciones prácticas del modelo serán fundamentales para la interpretación del escape de radiación durante las "edades oscuras" cósmicas, un tema que está obligado a florecer con la llegada de los telescopios de 30 metros, --que permitirán una investigación inviable hoy--, y el telescopio James Webb, sucesor del telescopio espacial Hubble.

La investigación se centra en unos 400.000 años después del Big Bang, cuando el universo se introdujo en una "edad oscura" cósmica, donde las galaxias y las estrellas tenían aún que formarse entre la materia oscura, el hidrógeno y el helio.

Unos cientos de millones de años después, el universo entró en la "época de la Reionización", donde los efectos gravitacionales de la materia oscura ayudaron al hidrógeno y al helio a unirse en las estrellas y las galaxias. Una gran cantidad de radiación ultravioleta (fotones) fue liberada, despojando electrones de ambientes neutros de los alrededores, un proceso conocido como "reionización cósmica".

La reionización, que marca el punto en que el hidrógeno en el Universo se ionizado, se ha convertido en un área importante de la investigación actual en la astrofísica. La ionización hizo al Universo transparente a esos fotones, permitiendo la liberación de la luz de sus fuentes para viajar libremente a través del cosmos, según un comunicado de la UC Riverside.

Los datos para esta investigación fue adquiridos a través del espectrógrafo de baja resolución de imagen en el Observatorio W. M. Keck.