Вчені за допомогою космічного телескопа Джеймса Вебба виявили стародавню й віддалену галактику, яка дає підказки про вирішальний перехідний період, який, можливо, дозволив ранньому Всесвіту вийти зі своїх «темних віків» раніше, ніж вважалося раніше.
За словами дослідників, телескоп, який заглядає в минуле, вдивляючись у глибини Всесвіту, виявив галактику під назвою JADES-GS-z13-1, яка з’явилася приблизно через 330 мільйонів років після Великого вибуху, який стався приблизно 13,8 мільярда років тому. Для порівняння, Землі близько 4,5 мільярдів років.
Вважається, що Всесвіт швидко розширився протягом частки секунди після Великого вибуху. Після достатнього охолодження він пройшов через фазу, відому як космічні темні віки, під час якого він був занурений у щільний туман нейтрального водню. Після цього настала ера реіонізації, коли світло почало пробивати цей туман. Телескоп Webb виявив докази того, що галактика JADES-GS-z13-1 вже досягла цієї фази.
Йоріс Вітсток, астрофізик Центр походження Всесвіту з Університету Копенгагена та Інституту Нільса Бора, сказав:
« Телескоп Webb підтвердив, що JADES-GS-z13-1 є однією з найдальших галактик, відомих на сьогодні. »
Співавтор дослідження, опублікованого в журналі NatureВітсток додає:
« На відміну від інших далеких галактик, у цій дуже чітко видно ознаки потужного джерела ультрафіолетового випромінювання високої енергії, що вказує на те, що процес реіонізації почався набагато раніше, ніж очікувалося. »
Досі нерозгадана загадка
Період утворення перших зірок, чорних дір і галактик називається космічним світанком. Під час цієї фази випромінювані УФ-промені змінили хімічний склад нейтрального водню, розпочавши процес реіонізації, який дозволив світлу вільно циркулювати, освітлюючи Всесвіт.
Кевін Хейнлайн, астрофізик зі Стюардської обсерваторії Університету Арізони та співавтор дослідження, пояснює:
« Після Великого вибуху Всесвіт був сумішшю газів водню та гелію та темної матерії, яка поступово охолола. » Тоді Всесвіт став абсолютно непрозорим для УФ-променів. Водень плавав у нейтральній формі, кожен атом зв’язаний з одним електроном. »
Він додає:
« Коли з цього газу утворилися перші зірки та галактики, УФ-промені, що випускаються молодими зірками та зростаючими масивними чорними дірами, почали іонізувати водень. » «Протягом сотень мільйонів років Всесвіт змінювався з темряви на світло.»
Дослідники кажуть, що світло, виявлене Веббом, могло походити від інтенсивного зореутворення в ядрі галактики, або від присутності зростаючої надмасивної чорної діри, або навіть від комбінації обох.
Галактика JADES-GS-z13-1 має приблизно 230 світлових років у поперечнику – у сотні разів менше, ніж Чумацький Шлях. (Один світловий рік становить 9,5 трильйонів кілометрів.)
Телескоп Джеймса Вебба, запущений NASA у 2022 році та працює з 2023 року, забезпечує глибше розуміння раннього Всесвіту.
Наразі спостерігали лише чотири старіші галактики, включаючи нинішню рекордсменку, яку спостерігали через 294 мільйони років після Великого вибуху, без жодних доказів реіонізації.
Дивовижне відкриття ознак реіонізації в JADES-GS-z13-1, у вигляді бульбашки іонізованого водню, вразило вчених, оскільки раніше вважалося, що це явище почалося набагато пізніше.
