Ученые рассказали, какие источники вызвали реионизацию Вселенной

Установление хронологии развития Вселенной остаётся ключевой задачей современной астрономии. Особое внимание учёных сосредоточено на так называемой эпохе реионизации — таинственном периоде, когда пространство было погружено в густой водородный туман, а звёзды и галактики ещё не существовали. Именно в этот момент начали формироваться первые светила, излучение которых постепенно рассеивало плотную газовую завесу, открывая путь свету и делая космос прозрачным.


Несмотря на значительный прогресс, астрономы до сих пор пытаются понять, какие источники энергии стояли за этим глобальным процессом. Новые данные, полученные с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба, проливают свет на возможную роль крошечных карликовых галактик, существовавших в течение первого миллиарда лет после рождения Вселенной.

Используя возможности гравитационного линзирования — природного увеличительного эффекта, создаваемого массивным скоплением галактик Abell 2744 (оно же скопление Пандоры), — исследователи смогли обнаружить восемь чрезвычайно слабых галактик, которые оказались гораздо более активными в плане испускания ионизирующего излучения, чем предполагалось ранее. Объёмы их радиации примерно в четыре раза превышают предыдущие оценки. Это открытие значительно укрепляет версию о ведущей роли карликовых галактик в очищении космоса от водородной дымки и формировании прозрачной среды во Вселенной.

Один из участников проекта, астрофизик Ирина Чемеринская из Парижского института астрофизики, подчёркивает значение обнаружения, акцентируя внимание на том, что даже самые слабые галактики могли внести ощутимый вклад в переход Вселенной к новому состоянию. Именно они создавали фотоны, способные ионизировать нейтральный водород и превращать его в плазму, тем самым формируя структуру и физику раннего космоса.

Несмотря на малые размеры, эти галактики обладали достаточной мощностью, чтобы инициировать глобальные изменения. Их численность и интенсивное излучение позволили эффективно рассеять туман водорода, определяя ключевые этапы космической эволюции.

Для уточнения своих выводов исследователи использовали ультрачувствительные изображения, полученные как от телескопа Джеймса Уэбба, так и от телескопа Хаббла. Далее данные были проанализированы с помощью спектроскопа NIRSpec, оснащённого мульти-затворной системой, которая позволяет одновременно изучать спектры нескольких объектов. Это дало возможность впервые точно измерить, насколько широкое распространение имели такие галактики и какую долю ионизирующего излучения они производили. Результаты показали, что именно они могли быть главной движущей силой реионизации.

В дальнейшем астрономы планируют продолжить наблюдения в рамках программы GLIMPSE, сосредоточив внимание на другом галактическом скоплении — Abell S1063. Ожидается, что это позволит обнаружить ещё более слабые источники света и уточнить, насколько типичны их характеристики для ранней Вселенной. Эти исследования приблизят учёных к пониманию Cosmic Dawn — эпохи, когда начали формироваться первые галактики вскоре после Большого взрыва.

Читайте также: