O que encerrou a idade das trevas cósmica?

01 · TRANSPARENTE, DEPOIS ESCURO

O universo transmitia luz antes de ter estrelas

Cerca de 380 mil anos após o big bang, elétrons e núcleos formaram átomos neutros e o universo ficou transparente à luz hoje vista como fundo cósmico de micro-ondas.

Isso não criou céu estrelado. A matéria era hidrogênio e hélio neutros; flutuações cresciam, mas fontes duradouras ainda não existiam.

02 · AURORA CÓSMICA

As primeiras fontes acenderam localmente

A gravidade reuniu gás em halos de matéria escura e nasceram estrelas, galáxias e buracos negros ativos. Seu UV podia remover elétrons do hidrogênio.

Cada fonte mudou sua vizinhança. Não houve cortina universal: ilhas luminosas surgiram num meio neutro maior.

03 · TRANSIÇÃO IRREGULAR

Bolhas cresceram, tocaram e se sobrepuseram

Ionização e recombinação competiam; crescimento dependia de fótons, densidade, aglomeração e tempo.

Regiões ao redor de grupos se conectaram e gás neutro restou em ilhas. Por isso reionização tem duração e geografia.

Primeiras estrelas encerraram a ausência de fontes; bolhas sobrepostas encerraram o meio intergaláctico majoritariamente neutro.

04 · O ORÇAMENTO TEM UMA PORTA

Produzir ultravioleta não basta

Gás e poeira internos absorvem muitos fótons. Importa a fração de escape ao espaço intergaláctico.

Abundância, eficiência e escape definem contribuição. Poucas brilhantes são fáceis de ver; muitas tênues podem dominar.

05 · O QUE WEBB MUDOU

Galáxias tênues parecem mais eficientes e importantes

Na amostra ampliada por lente analisada por Atek e colegas, galáxias tênues produziram cerca de quatro vezes mais fótons ionizantes por unidade de luminosidade ultravioleta que valores comuns em estimativas anteriores.

JWST usou a lente de Abell 2744 para alcançar fontes intrinsecamente tênues. Extrapolar exige função de luminosidade, correções e escape assumido: caso forte, não censo de cada fóton.

06 · TRÊS JANELAS

Galáxias, quasares e micro-ondas limitam partes diferentes

JWST mede galáxias; absorção de quasares rastreia hidrogênio tardio; polarização CMB integra elétrons livres.

Na parametrização simples de transição instantânea do Planck, o ponto médio da reionização fica em cerca de redshift 7,7. É valor dependente do modelo, não prova transição instantânea.

07 · O MAPA QUE FALTA

A meta é ver regiões neutras e ionizadas em 3D

A linha de 21 cm deve mapear hidrogênio neutro, embora primeiro plano de rádio seja difícil.

Cruzar mapas com galáxias JWST testará tamanhos, agrupamento e época: quais galáxias, com qual escape, em quais ambientes.