Спустя 380 000 лет после Большого взрыва Вселенная была холодной и темной. В так называемые «темные века» не было ни источников света, ни звезд, ни галактик. Прозрачное нейтральное пространство было заполнено густым туманом из газообразного водорода. Примерно через 100 миллионов лет началась «реионизация», при которой водород снова ионизировался и стал полупрозрачным, каким мы его знаем сегодня.
Изображение: NASA, ESA, CSA
Первые, очень энергичные звезды выбивали электроны из атомов водорода, отчего они становились прозрачными для света. До сих пор ведутся споры, откуда взялись фотоны, освещавшие Вселенную. Есть теории, что в этом замешаны черные дыры. С помощью телескопа Джеймса Уэбба теперь появилась возможность приоткрыть страницу истории Вселенной. Теория, которую раньше было трудно доказать, получила подтверждение.
Гравитационная линза увеличила восемь карликовых галактик. Изображение: NASA / WMAP Как обнаружила международная группа исследователей, небольшие карликовые галактики, вероятно, производят огромное количество высокоэнергетического излучения. В рамках программы UNCOVER (Ultradeep NIRSpec и NIRCam Observations before the Epoch of Reioniization) астрофизики использовали гравитационное линзирование для усиления света очень далеких галактик. Через линзу скопления галактик Abell 2744 были видны 8 слабых галактик, которые без этого метода наблюдения остались бы незамеченными. Они светят в 100 раз тусклее, чем Млечный Путь.
Спектроскопическое наблюдение показало, что они производят в четыре раза больше излучения, чем считалось ранее. Большая часть фотонов, ионизировавших Вселенную, исходит из этих карликовых галактик. Это подчеркивает, насколько они важны для развития Вселенной, говорится в исследовании.
«Это своего рода космические электростанции. Они в совокупности излучают более чем достаточно энергии для выполнения своей задачи», — объясняет руководитель группы Хаким Атек из Парижского института астрофизики при Университете Сорбонны.
По словам астрофизиков, генераторы энергии малой массы были достаточно распространены в ранней Вселенной, чтобы коллективно изменить её состояние. Примерно через 500–900 миллионов лет после Большого взрыва, во время «космических сумерек», она снова стала прозрачной из-за ионизации.
Исследование было опубликовано в журнале Nature. В следующей программе наблюдений GLIMPSE еще более старые галактики будут анализироваться с помощью линзы скопления галактик Abell S1063. Новое исследование покажет, является ли первое наблюдение репрезентативным для распределения карликовых галактик в ранней Вселенной.
