Fuentes alternativas a la reionización del Universo temprano

Abstract

Contexto. Uno de los problemas actuales de la Cosmología es la forma en que se produjo la reionización del hidrógeno neutro del medio intergaláctico, entre redshift 20 y 6, aproximadamente. En ese período se habrían formado las primeras estrellas, pero hay indicios de que su radiación ionizante no sería suficiente para completar el proceso, por lo que aún se investigan posibles fuentes alternativas. Objetivos. En este trabajo exploramos el aporte de electrones energéticos inyectados al medio por microcuasares como fuente de reionización, extendiendo el análisis de trabajos previos que proponen esta hipótesis. Método. Implementamos simulaciones Monte Carlo de las cascadas electromagnéticas iniciadas por los electrones mencionados, en su interacción con el medio interestelar de una galaxia primordial y con el fondo de radiación cósmica. A partir de ellas determinamos las características de las partículas y de la radiación que escapa de la galaxia y alcanza el medio intergaláctico. Resultados. Hallamos que las galaxias pequeñas y con un medio interestelar poco denso son las mejores candidatas a inyectar partículas efectivamente ionizantes al medio intergaláctico, tal como sugieren trabajos previos. Además, encontramos un flujo de fotones secundarios dependiente del redshift, producido en las cascadas electromagnéticas de los electrones. Sin embargo, este flujo no es suficiente para realizar un aporte significativo a la ionización del medio intergaláctico a distancias del megaparsec. Conclusiones. Nuestro trabajo sugiere que el aporte de los electrones emitidos por los MQs a la reionización aún es marginal, aunque podría aumentar en caso de existir mecanismos de enfriamiento de los mismos en el medio intergaláctico. Los fotones secundarios, por su parte, no realizan un aporte significativo.