Астрономы из Техасского университета в Остине и Копенгагенского университета изучили данные, полученные с космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST), и пришли к выводу, что они противоречат общепринятой модели реионизации Вселенной.
Результаты исследования были опубликованы в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters (MNRAS). Эпоха реионизации — это период, когда первые звёзды и галактики превратили нейтральный водород в ионизированный, изменив физическое состояние Вселенной.
Считается, что реионизация завершилась примерно через миллиард лет после Большого взрыва. Однако новые данные JWST показывают, что она могла закончиться на 350 миллионов лет раньше.
Астрономы не могут наблюдать процесс реионизации напрямую, поэтому используют косвенные доказательства. Они измеряют свет от космического микроволнового фона и анализируют спектральную линию Лаймана-альфа, которая связана с изменениями энергии водорода.
Эти данные помогают моделировать количество энергии, необходимое для ионизации всей Вселенной. Однако JWST позволил заглянуть в более ранние этапы существования Вселенной и обнаружил большее, чем ожидалось, количество галактик, излучающих экстремальный ультрафиолетовый свет.
Это ставит под сомнение устоявшиеся оценки и говорит о том, что галактики могли самостоятельно поддерживать реионизацию. По подсчётам JWST, реионизация могла завершиться через 550-650 миллионов лет после Большого взрыва, что создаёт напряжение в теоретических моделях.
Если это так, то космический микроволновый фон и спектры Лаймана-альфа должны выглядеть иначе, чем предсказывалось ранее. В качестве возможного объяснения астрономы рассматривают процесс рекомбинации, когда протоны и электроны могут снова соединяться в нейтральный водород.
Для завершения реионизации в этом случае потребовалось бы больше ультрафиолетового излучения. Исследователи планируют продолжать наблюдения и уточнение моделей, чтобы лучше понять этот критический период в истории Вселенной.
