noviembre 26, 2022

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Así entró la luz en el universo después del Big Bang

© APA / AFP / ESA / Hubble / HO / HO

Mucha información sobre el origen del universo aún está en la oscuridad. Un grupo de investigación analizó más de cerca una etapa inicial utilizando las simulaciones más detalladas hasta la fecha.

después Big Bang, hace unos 13.800 millones de años, la habitación estaba caliente, ionizado (carga positiva) lleno de gas. A medida que este gas se enfría, las llamadas “edades oscuras” (“Edad Oscura“).

reionización

500 millones de años Universo frío. Se formaron elementos como el hidrógeno y el helio. En ese momento había partículas neutral Cargado, no había fuentes de luz. Gradualmente, las nubes del gas resultante y el primero se condensan cuásares Y el galaxias Él trajo la luz de vuelta al universo.

Después de mil millones de años, finalmente vino”.era de reionizaciónLos átomos que se formaron en la primera etapa poco después del Big Bang y se cargaron neutralmente en la Edad Oscura nuevamente. ionizado, es decir, cargada positivamente. Esto se originó plasma ionizadoSe formaron elementos más pesados. El universo volvió a ser transparente tal como lo conocemos hoy.

Desde el Big Bang hasta hoy, el universo ha pasado por muchas etapas.

interacción luz y gas

investigadores ConLos Universidad Harvard y des Instituto Max Planck de Astrofísica Tenemos esta etapa ahora con una simulación llamada tesan chequeo. La época de reionización es particularmente difícil de rastrear porque involucra una interacción caótica de radiación, gases y gravedad. Hasta el momento, no está claro cómo interactuó la “nueva” luz con las nubes de gas.

El algoritmo utilizó un modelo de polvo cósmico y calculó cómo interactuaba la luz con el gas. Entonces la simulación muestra un modelo cúbico del universo con un volumen 300 millones de años luz. El equipo miró alrededor de un tiempo 400.000 a 1.000 millones de años después “la gran explosión”.

Alta precisión y largo alcance.

La fundación de Thesan fue un modelo de cómo se formó la galaxia. Además, agregaron relatos de cómo la luz de las galaxias y las estrellas interactuaba con el gas y lo reionizaba. Este proceso, según los investigadores, es tan complejo que ninguna simulación previa ha podido representarlo correctamente.

Para ejecutar la simulación, los investigadores utilizaron un archivo . Supercomputadora SuperMUC-NG. El resultado fue un modelo único a la vez Alta precisión Y el A largo plazo El.

Galaxias (segundo panel) formadas a partir de materia oscura (arriba) y gases. Produce fotones ionizados que inician el proceso de reionización (tercer panel) y calientan el gas (abajo).

Pequeña luz en el comienzo del universo

El primer resultado es la comprensión de que la luz no puede viajar muy lejos en esta etapa temprana del universo. “La distancia es muy pequeña y solo aumenta al final de la fase de reionización. Luego, el rango aumenta en factor 10 Dentro de unos pocos cientos de millones de años” Raul Kanaanque trabajó en la simulación, en la situación actual.

Los científicos también pudieron encontrar pistas sobre el tipo de galaxias que estaban involucradas en la fase de reionización. especialmente para ella Dimensiones Parece tener un efecto.

Con Thesan y los nuevos datos, los investigadores prometen “cambiar fundamentalmente la comprensión del universo”. Ahora están esperando nuevos conocimientos de este Telescopio James Webbque mirará hacia el pasado más que cualquier telescopio anterior para continuar la búsqueda.

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