Varifrån kommer ljuset när universum är mörkt?

(Dan Tri) - Forskare har identifierat dvärggalaxer som källan till den "kosmiska gryningen".

Enligt data från Hubble och James Webb rymdteleskopet (JWST) var källan till fria fotoner i den tidiga kosmiska gryningen små dvärggalaxer som exploderade till liv och rensade bort den ogenomskinliga vätedimman som höljde det intergalaktiska rymden.

De avger joniserande fotoner, som omvandlar neutralt väte till plasma och spelar en avgörande roll i universums återjonisering.

”Denna upptäckt belyser den speciella roll som ultrasvaga galaxer spelade i bildandet av det tidiga universum”, säger astrofysikern Iryna Chemerynska vid Institutet för astrofysik i Paris.

När universum fortfarande var i mörker

Omedelbart efter Big Bang fylldes universum med het, tät joniserad plasma.

Ljus kan inte tränga igenom eftersom fotoner ständigt sprids av fria elektroner, vilket lämnar universum i mörker.

Big Bang inledde universums evolutionära resa (Foto: Rymden).

Omkring 300 000 år efter explosionen kyldes universum gradvis ner, protoner och elektroner kombinerades för att bilda neutralt väte (med en liten mängd helium).

Vid denna tid kunde ljus överföras genom neutralt medium, men ljuskällorna var fortfarande mycket sällsynta, från väte och helium bildades de första stjärnorna.

Det intensiva ljuset från de första stjärnorna skalade bort elektroner från väteatomer, förvandlade gas i rymden till plasma och gjorde universum transparent så att ljus kunde tränga igenom.

Ungefär 1 miljard år senare tog den "kosmiska gryningsperioden" slut, och allt ljus i universum tändes officiellt.

Dvärggalaxernas överraskande roll

Observation av detta stadium är mycket svårt på grund av det stora avståndet, det svaga ljuset och täckningen av dis.

Tidigare trodde forskare att supermassiva svarta hål eller jättegalaxer som exploderar med stjärnor var den huvudsakliga energikällan.

JWST designades för att undersöka djupt in i den kosmiska gryningen och fann att dvärggalaxier var de viktigaste spelarna.

Ett internationellt team lett av astrofysikern Hakim Atek vid Institutet för astrofysik i Paris analyserade data från galaxhopen Abell 2744, i samarbete med Hubble.

Uppskattningsvis 50 000 nära-infraröda ljuskällor är synliga i synfältet för stjärnhopen Abell 2744 (Bild: NASA).

Denna galaxhop är så tät att den böjer rumtiden, vilket skapar en kosmisk linseffekt som förstorar ljus från avlägsna galaxer.

Tack vare det observerade forskare dvärggalaxer mycket nära den "kosmiska gryningsperioden".

Resultaten visade att dvärggalaxier inte bara är den vanligaste typen av galaxer, de är också mycket ljusstarkare än väntat.

Faktum är att dvärggalaxier överträffar stora galaxer med 100 gånger, och den totala mängden joniserande strålning de avger är fyra gånger högre än den som normalt anses avges av stora galaxer.

"De är bokstavligen 'kosmiska kraftverk' som avger strålning för att återjonisera hela universum", betonade Atek.

Dessa galaxer med låg massa är källan till så mycket energisk strålning att deras inflytande kan förändra hela universums tillstånd.

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