El Universo «oscuro» y la formación de las galaxias primordiales.

Instantánea de la simulación Horizonte extremo. En rojo se muestra el gas caliente, generalmente expulsado de las galaxias por agujeros negros supermasivos. El gris es gas frío primordial, que alimenta a las galaxias a lo largo de los filamentos cósmicos. En verde se muestra gas que está enriquecido con elementos pesados (metales) debido al efecto de explosiones de estrellas masivas (supernovas). Crédito: CEA.

La colaboración Horizonte extremo (compuesta por equipos de CEA, CNRS, Sorbonne Université y Université Paris-Saclay) ha producido una simulación completamente nueva de la evolución de las estructuras cósmicas – galaxias, estrellas y agujeros negros supermasivos – que empieza unos pocos momentos después del Big Bang y continúa hasta el día de hoy. Describe las regiones intergalácticas, que representan el 90% del volumen del Universo, con una resolución sin precedentes.

La simulación ha conducido a dos resultados sorprendentes, a escala galáctica y cósmica. A escala cósmica, indica que hay muchos agujeros negros entre los cuásares y nosotros que vierten una cantidad considerable de energía en el medio intergaláctico, cambiando su estado térmico y sus propiedades, lo que a su vez produce sesgos en la estimación de los valores de los parámetros cosmológicos.

A escala galáctica, la alta resolución que tiene la simulación en regiones de baja densidad significa que puede describir la adquisición de gas «frío» y la formación de las galaxias masivas ultracompactas cuando el Universo solo tenía entre 2 mil millones y 3 mil millones de años. Estas galaxias atípicas, recientemente observadas con el radiotelescopio ALMA en Chile, se forman por la rápida agrupación de muchas galaxias muy pequeñas. Solo ha sido posible identificar este método «colmena» de crecimiento por la resolución excepcional de Horizonte extremo.

Fuente: CEA.