Открывая тайны Вселенной: первые огни и эпоха реионизации

Взглянув на небо, мы видим множество светящихся звезд и галактик, но как же все начиналось?

Когда Вселенная зажгла свои первые огни? Ученые давно задаются этим вопросом и только недавно им удалось приблизиться к ответу. С помощью космического телескопа Джеймса Уэбба они смогли получить самый глубокий взгляд на период, известный как Эпоха Реионизации. В четырех отдельных статьях, принятых или опубликованных в The Astrophysical Journal, ученые детально описали этот загадочный период в истории нашей Вселенной.

Период Эпохи Реионизации

Ранняя Вселенная была временем быстрых изменений. Изначально космос был заполнен горячим мутным туманом ионизированного газа, который был непроницаем для света. Когда газ начал остывать, протоны и электроны начали объединяться, образуя в основном нейтральные атомы водорода и некоторое количество гелия. Этот период называется Эпохой рекомбинации и он наступил примерно через 300 000 лет после Большого взрыва.

Следующей фазой перехода была реионизация. Ученые считают, что сгустки нейтрального водорода начали формировать звезды, сгруппированные в галактики, облучая газообразную среду ультрафиолетовым светом. Это реионизировало газ, выбивая электроны. Однако, поскольку пространство немного расширилось, недавно ионизированный водород был достаточно рассеянным, чтобы продолжать пропускать свет. Примерно через 1 миллиард лет после Большого взрыва космос стал полностью прозрачным.

Эпоха Реионизации - загадочный период

Однако трудно понять, что происходило в Эпоху Реионизации. Это очень далеко, объекты очень тусклые, и еще много непрозрачного пространства, заслоняющего наш обзор. Но тут на помощь пришел инфракрасный космический телескоп Джеймса Уэбба, который был построен с учетом этого периода. Его мощный глаз с золотым напылением обнаруживает сигналы объектов, сияющих в далекой темноте.

В препринте, принятом The Astrophysical Journal, международная группа астрономов во главе с Пьерлуиджи Ринальди из Гронингенского университета в Нидерландах раскрывает первое обнаружение эпохи реионизации (EoR) определенной длины волны водорода, называемой водородом альфа. Это обнаружение открывает новые возможности для изучения этого загадочного периода в истории Вселенной и понимания процессов, происходящих, когда все еще было чем-то вроде горячего грязного супа из материи.

Звездообразование в ранней Вселенной

Новые наблюдения, полученные с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба, показывают, что звездообразование было широко распространено, и свет этого процесса сыграл значительную роль в прояснении облаков ранней Вселенной. Эти наблюдения помогли ученым получить более полное представление о том, как звезды и галактики начали формироваться в ранней Вселенной.