Астрономы очень давно знали, что Вселенная наполнена переплетениями из газа и темной материи. Эта «космическая паутина» составляет большую часть материальной Вселенной, тогда как галактики, подобные нашему Млечному Пути, составляют лишь небольшую часть. Сегодня газ между галактиками почти полностью прозрачен, потому что он остается ионизированным - электроны отделяются от своих атомов за счет энергетического воздействия ультрафиолетового излучения.
Более десяти лет назад астрономы заметили, что в очень далеком прошлом - примерно 12,5 миллиардов лет назад, то есть через 1 миллиард лет после Большого взрыва, газ в глубоком космосе был не только очень непрозрачным для ультрафиолетового света, но и его прозрачность широко варьировалась от места к месту, заслоняя большую часть света, излучаемого далекими галактиками.
Группа астрономов под руководством Джорджа Беккера из Калифорнийского университета в Риверсайде совершила необычное открытие: в самых непрозрачных местах Вселенной содержалось очень мало вещества 12,5 миллиардов лет назад.
«Сегодня мы живем в довольно однородной Вселенной. Если посмотреть в любом направлении, то можно обнаружить в среднем примерно одинаковое количество галактик и одинаковые свойства газа между ними, так называемого межгалактического газа. Однако в то время газ в глубоком космосе очень сильно отличался от одной области Вселенной к другой », - сказал Беккер, эксперт по межгалактической среде, которая включает газ и темную материю, пронизывающие всё пространство.
Чтобы выяснить, что создавало различия в свойствах газа в разных областях ранней Вселенной, группа исследователей обратилась к помощи одного из крупнейших телескопов в мире - телескопу «Субару», расположенному на вершине Мауна-Кеа на Гавайях. Используя его мощную камеру, они искали галактики в обширной области, размером примерно 300 миллионов световых лет, где, как они знали, межгалактический газ был чрезвычайно непрозрачным.
Для космической паутины большая непрозрачность обычно означает больше газа и, следовательно, больше галактик. Но исследователи обнаружили обратное: в этой области было гораздо меньше галактик, чем в среднем. Поскольку газ в глубоком космосе остаётся прозрачным из-за ультрафиолетового излучения галактик, то меньшее количество галактик поблизости могло сделать его более мутным.
«Обычно не имеет значения, сколько галактик находится поблизости. Ультрафиолетовый свет, который сохраняет газ в глубоком космосе прозрачным, часто исходит от очень далеких галактик. Во всяком случае, это верно для большего времени космической истории. В то очень раннее время кажется, что ультрафиолетовый свет не мог распространяться очень далеко, и поэтому участок Вселенной с несколькими галактиками в нем будет выглядеть намного темнее, чем участок с большим количеством галактик вокруг», - сказал Беккер.
Это открытие, опубликованное в «Astrophysical Journal», может в конечном итоге пролить свет на ранний этап космической истории. В первый миллиард лет после Большого взрыва ультрафиолетовый свет первых галактик заполнил Вселенную и навсегда преобразовал газ в глубоком космосе. Астрономы считают, что это произошло раньше в регионах с большим количеством галактик. Поэтому наличие больших флуктуаций межгалактического излучения, изученных Беккером и его коллегами, может быть следствием этого неоднородного процесса и позволит найти ключ к разгадке того, как и когда он произошел.
«Мы все еще многого не знаем о том, когда образовались первые галактики и как они изменили свое окружение», - считает Джордж Беккер.
Изучая как галактики, так и газ в глубоком космосе, астрономы надеются приблизиться к пониманию того, как эта межгалактическая экосистема формировалась в ранней Вселенной.
Подписывайтесь на канал Глубины космоса, будет много интересного!
Читайте также:
Смерть одной звезды даёт жизнь для множества других
6 космических катаклизмов, которые могут уничтожить жизнь на Земле
Блазары - взгляд в ствол чёрной дыры
