Откуда берётся свет, когда во Вселенной темно?

(Дэн Три) - Ученые определили, что источником «космического рассвета» являются карликовые галактики.

Согласно данным космического телескопа «Хаббл» и «Джеймс Уэбб» (JWST), источником свободных фотонов на заре космоса были небольшие карликовые галактики, которые вспыхнули, рассеяв непрозрачный водородный туман, окутывающий межгалактическое пространство.

Они излучают ионизирующие фотоны, которые превращают нейтральный водород в плазму, играя решающую роль в реионизации Вселенной.

«Это открытие подчеркивает особую роль сверхслабых галактик в формировании ранней Вселенной», — заявила астрофизик Ирина Чемеринская из Института астрофизики в Париже.

Когда вселенная была еще во тьме

Сразу после Большого взрыва Вселенная была заполнена горячей, плотной ионизированной плазмой.

Свет не может проникнуть внутрь, поскольку фотоны постоянно рассеиваются свободными электронами, оставляя Вселенную во тьме.

Большой взрыв положил начало эволюционному пути Вселенной (Фото: Космос).

Примерно через 300 000 лет после взрыва Вселенная постепенно остыла, протоны и электроны соединились, образовав нейтральный водород (с небольшим количеством гелия).

В это время свет мог передаваться через нейтральную среду, но источник света был еще очень редок, из водорода и гелия образовались первые звезды.

Интенсивный свет первых звезд лишил электронов атомы водорода, превратив космический газ в плазму и сделав Вселенную прозрачной для проникновения света.

Примерно через 1 миллиард лет период «космического рассвета» закончился, и весь свет во Вселенной официально зажегся.

Удивительная роль карликовых галактик

Наблюдение за этой стадией весьма затруднено из-за большого расстояния, тусклого света и дымки.

Ранее ученые считали, что основным источником энергии являются сверхмассивные черные дыры или гигантские галактики, взрывающиеся звездами.

JWST был разработан для глубокого изучения космической зари и показал, что ключевыми игроками в этом процессе являются карликовые галактики.

Международная группа под руководством астрофизика Хакима Атека из Парижского института астрофизики совместно с телескопом «Хаббл» проанализировала данные, полученные по скоплению галактик Abell 2744.

По оценкам, в поле зрения скопления Abell 2744 видны около 50 000 источников ближнего инфракрасного света (Изображение: NASA).

Это скопление галактик настолько плотное, что оно искривляет пространство-время, создавая эффект космической линзы, которая усиливает свет от далеких галактик.

Благодаря этому ученые наблюдали карликовые галактики очень близко к периоду «космического рассвета».

Результаты показали, что карликовые галактики не только являются наиболее распространенным типом галактик, но и намного ярче, чем ожидалось.

Фактически, карликовые галактики превосходят по численности крупные галактики в 100 раз, а общее количество ионизирующего излучения, которое они испускают, в четыре раза превышает то, которое обычно считается испускаемым крупными галактиками.

«Они буквально являются «космическими электростанциями», испускающими излучение для повторной ионизации всей Вселенной», — подчеркнул Атек.

Эти маломассивные галактики являются источником настолько мощного энергетического излучения, что их влияние может изменить все состояние Вселенной.

Источник: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/anh-sang-xuat-hien-tu-dau-khi-vu-tru-chim-trong-bong-toi-20251006074930452.htm