Ученые выяснили, кто «включил свет» на заре существования Вселенной

Небольшие карликовые галактики «включили свет» на заре существования Вселенной. Как сообщает Science Alert, к этому выводу пришли ученые после изучения снимков, сделанных космическими телескопами «Хаббл» и «Джеймс Уэбб».

Сразу после Большого взрыва пространство было заполнено горячим, плотным туманом ионизированной плазмы. Фотоны не смогли бы проникнуть через него — частицы рассеивались под воздействием множества свободных электронов. В результате новорожденная Вселенная фактически была темной.

Примерно через 300 тысяч лет протоны и электроны начали объединяться — в ходе процесса рекомбинации начали образовываться водород и гелий. Большинство световых волн могли проникать в эту среду, однако источников света в тот момент было очень мало. Вместе с тем из водорода и гелия родились первые звезды. Они излучали достаточно энергии, чтобы повторно ионизировать газ, однако к тому моменту Вселенная расширилась настолько, что это не мешало распространению фотонов.

Примерно через 1 млрд лет лет после Большого взрыва, в конце периода, известного как космический рассвет, Вселенная была полностью реионизирована. Ученые полагали, что в «освещении» космоса были задействованы в основном массивные объекты, вроде гигантских черных дыр и крупных галактик. Изучение снимков телескопов показало, что ключевую роль в процессе играли небольшие галактики.

Международная группа под руководством астрофизика Хакима Атека из Парижского института астрофизики обратилась к данным «Джеймса Уэбба» и «Хаббла» о скоплении галактик под названием Abell 2744. Скопление настолько плотное, что пространство-время вокруг него искривляется, образуя космическую линзу — любой далекий свет, проходящий через нее, усиливается. Это позволило исследователям увидеть крошечные карликовые галактики вблизи космического рассвета.

После этого с помощью «Уэбба» астрономы изучили спектр галактик. Оказалось, что они не только являются наиболее распространенным типом галактик в ранней Вселенной, но и намного ярче, чем считалось ранее. Фактически, их было в 100 раз больше крупных собратьев, а их коллективный выброс энергии в четыре раза превышает ионизирующее излучение более крупных скоплений.

«Несмотря на свои крошечные размеры, эти маломассивные галактики являются плодовитыми производителями энергетического излучения, а их количество в этот период настолько существенно, что их коллективное влияние может преобразовать все состояние Вселенной», — заявил Атек.
Сейчас ученым предстоит продолжить работу и изучить другие участки неба. Это позволит исключить вероятность, что под их взор попало аномальное скопление карликовых галактик.