Bilhões de anos atrás, nosso universo era muito menor e muito mais quente do que é hoje. Em tempos muito antigos, era tão pequeno e quente que estava no estado de plasma, onde os elétrons são separados dos núcleos atômicos . Mas quando o universo tinha aproximadamente 380.000 anos, ele esfriou a ponto de os elétrons poderem se recombinar em seus núcleos, formando uma sopa de átomos neutros.
No entanto, as observações do universo atual revelam que quase toda a matéria do universo não é neutra. Em vez disso, é ionizada, mais uma vez no estado de plasma. Algo tinha que acontecer nos bilhões de anos intermediários para transformar o gás neutro do cosmos em um plasma ionizado. Os astrônomos chamam esse evento de Época da Reionização e suspeitam que tenha ocorrido nas primeiras centenas de milhões de anos após o Big Bang. Mas eles não têm certeza de como esse evento transformacional ocorreu.
Um dos grandes debates da cosmologia moderna é a fonte da reionização. Uma hipótese é que os quasares são os responsáveis. Os quasares são os núcleos ultrabrilhantes em torno dos buracos negros supermassivos que emitem enormes quantidades de radiação de alta energia. Essa radiação poderia facilmente inundar o universo e transformá-lo de neutro em ionizado. Mas o problema com essa hipótese é que os quasares são relativamente raros e, portanto, têm dificuldade em cobrir o volume do universo.
Outra hipótese é que as jovens galáxias ricas em formação estelar são as responsáveis. Neste cenário o processo de ionização do gás neutro está mais espalhado pelo universo. Cada galáxia individual só é capaz de ionizar o gás em sua vizinhança próxima, mas como existem muitas galáxias é possível reionizar todo o universo. Mas a única maneira de fazer isso é se uma quantidade suficiente de radiação de alta energia vazar das galáxias para o meio circundante.
Uma equipe de astrônomos usou o Telescópio Espacial James Webb para investigar essa hipótese. Eles não podem estudar a radiação que sai das galáxias diretamente, porque essa radiação é absorvida pelos bilhões de anos-luz de matéria entre nós e essas galáxias. Então, em vez disso, eles tiveram que procurar outras pistas. Usando a habilidade do James Webb para estudar galáxias distantes, eles foram capazes de medir quão compactas as galáxias eram e quão ricas em formação estelar elas eram. Eles foram então capazes de comparar essas galáxias com galáxias semelhantes encontradas no universo atual para criar uma estimativa da quantidade de radiação vazando delas.
Eles estimam que, em média, as galáxias no início do universo vazaram cerca de 12% de seus fótons de alta energia disponíveis. Isso é apenas o suficiente para potencialmente reionizar todo o cosmos em um período de tempo relativamente curto. As descobertas foram publicadas na revista Astronomy & Astrophysics .
Os resultados não são conclusivos, no entanto, devido ao número de suposições que os astrônomos tiveram que fazer. Mas aponta para uma direção intrigante na solução desse enigma cósmico de longa data.
Fonte: PHYS.ORG
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