Далекие галактики открывают тайны Темной эпохи Вселенной

Астрономы, изучающие далекую Вселенную, обнаружили, что небольшие галактики с активным звездообразованием были довольно широко распространены во Вселенной в то время, когда возраст ее составлял всего лишь 800 миллионов лет, то есть порядка нескольких процентов от ее текущего возраста.  Эти результаты указывают на то, что самые первые галактики, освещавшие и ионизировавшие Вселенную, сформировались в еще более раннюю эпоху.

Много миллиардов лет назад, в то время, когда возраст нашей Вселенной составлял всего лишь 300000 лет, Вселенная была непроницаема для света. В ней еще не сформировались звезды и галактики, и Вселенную наполнял лишь нейтральный газообразный водород. В какой-то момент во Вселенной появились первые галактики, и их мощное излучение ионизировало окрестности галактик, наполненные газом межгалактического пространства, освещая их своим светом и преображая Вселенную.

Установление точных временных рамок ионизации нашей Галактики представляет собой не до конца решенную научную задачу. В новом исследовании приблизиться к решению этой задачи ученым помогли наблюдения небольших галактик далекой Вселенной с активным звездообразованием. Астрономы изучили популяцию из 23 небольших галактик, расположенных на красном смещении z = 7 (через 800 миллионов лет после Большого взрыва), и выяснили, что спектры некоторого числа галактик из этого набора демонстрируют интенсивные лайман-альфа линии водорода, в то время как спектры остального числа этих небольших галактик таких линий почти не обнаруживают – очевидно, из-за облаков нейтрального водорода вокруг галактик, рассеивающих фотоны лайман-альфа излучения. Это означает, что 800 миллионов лет назад вокруг некоторых из галактик еще присутствовали облака нейтрального водорода, в то время как в окрестностях других галактик газ уже был ионизирован. Следовательно, Вселенная к этому времени была ионизирована лишь частично, а значит, первые галактики во Вселенной появились ранее, чем через 800 миллионов лет после Большого взрыва, а завершение ионизации Вселенной произошло уже в последующий период, делают вывод авторы.