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Dois artigos publicados por um professor assistente da Universidade da Califórnia em Riverside e vários colaboradores explicam por que o universo tem energia suficiente para se tornar transparente. O estudo liderado por Naveen Reddy , professor assistente do Departamento de Física e Astronomia da UC Riverside, marca o primeiro estudo quantitativo de como o conteúdo de gás dentro das galáxias aumenta com a quantidade de poeira interestelar.
Esta análise mostra que o gás nas galáxias é como uma "cerca de estacas", onde algumas partes da galáxia têm pouco gás e são diretamente visíveis, enquanto outras partes têm muito gás e são efetivamente opacas à radiação ionizante. As descobertas acabaram de ser publicadas no The Astrophysical Journal .
A ionização do hidrogênio é importante por causa de seus efeitos sobre como as galáxias crescem e evoluem. Uma área particular de interesse é avaliar a contribuição de diferentes fontes astrofísicas, como estrelas ou buracos negros, para o orçamento de radiação ionizante.
A maioria dos estudos sugere que galáxias fracas são responsáveis por fornecer radiação suficiente para ionizar o gás no início da história do universo. Além disso, há evidências anedóticas de que a quantidade de radiação ionizante que consegue escapar das galáxias depende da quantidade de hidrogênio dentro das próprias galáxias.
A equipe de pesquisa liderada por Reddy desenvolveu um modelo que pode ser usado para prever a quantidade de radiação ionizante que escapa das galáxias com base em medições diretas de quão "vermelho" ou empoeirado seus espectros parecem ser.
Alternativamente, com medições diretas da fração de escape ionizante, seu modelo pode ser usado para restringir a taxa de produção intrínseca de fótons ionizantes em cerca de dois bilhões de anos após o Big Bang.
Essas aplicações práticas do modelo serão centrais para a interpretação da radiação que escapa durante a "idade das trevas" cósmica, um tópico que deve florescer com o advento dos telescópios de 30 metros, que permitirão pesquisas inviáveis hoje, e o James Telescópio Espacial Webb, o próximo observatório orbital da NASA e o sucessor do Telescópio Espacial Hubble.
A pesquisa remonta a cerca de 400.000 anos após o Big Bang, quando o universo entrou na "idade das trevas" cósmica, onde galáxias e estrelas ainda não haviam se formado entre a matéria escura, hidrogênio e hélio.
Algumas centenas de milhões de anos depois, o universo entrou na "Época da Reionização", onde os efeitos gravitacionais da matéria escura ajudaram o hidrogênio e o hélio a se fundirem em estrelas e galáxias. Uma grande quantidade de radiação ultravioleta (fótons) foi liberada, arrancando elétrons dos ambientes neutros circundantes, um processo conhecido como "reionização cósmica".
A reionização, que marca o ponto em que o hidrogênio no Universo se tornou ionizado, tornou-se uma importante área de pesquisa atual em astrofísica. A ionização tornou o Universo transparente para esses fótons, permitindo que a liberação de luz das fontes viajasse livremente pelo cosmos.
Com Agências
Fonte: Universidade da Califórnia - Riverside
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