Звідки береться світло, коли Всесвіт темний?

(Ден Трі) - Вчені визначили карликові галактики як джерело "космічного світанку".

Згідно з даними космічного телескопа імені Хаббла та Джеймса Вебба (JWST), джерелом вільних фотонів на початку космічного світанку були малі карликові галактики, які спалахнули життям, розвіявши непрозорий водневий туман, що огортав міжгалактичний простір.

Вони випромінюють іонізуючі фотони, які перетворюють нейтральний водень на плазму, відіграючи вирішальну роль у реіонізації Всесвіту.

«Це відкриття підкреслює особливу роль надслабких галактик у формуванні раннього Всесвіту», – сказала астрофізик Ірина Чемеринська з Інституту астрофізики в Парижі.

Коли всесвіт ще був у темряві

Відразу після Великого вибуху Всесвіт був заповнений гарячою, щільною іонізованою плазмою.

Світло не може проникати всередину, оскільки фотони постійно розсіюються на вільних електронах, залишаючи Всесвіт у темряві.

Великий вибух відкрив еволюційну подорож Всесвіту (Фото: Космос).

Приблизно через 300 000 років після вибуху Всесвіт поступово охолонув, протони та електрони об'єдналися, утворюючи нейтральний водень (з невеликою кількістю гелію).

У цей час світло могло проходити через нейтральне середовище, але джерело світла було ще дуже рідкісним, з водню та гелію утворювалися перші зірки.

Інтенсивне світло від перших зірок відірвало електрони від атомів водню, перетворивши газ у космосі на плазму та зробивши Всесвіт прозорим, щоб світло могло проникати всередину.

Приблизно через 1 мільярд років період «космічного світанку» закінчився, і все світло у Всесвіті офіційно запалилося.

Дивовижна роль карликових галактик

Спостереження за цією стадією дуже складне через велику відстань, тьмяне освітлення та покриття серпанком.

Раніше вчені вважали, що основним джерелом енергії є надмасивні чорні діри або гігантські галактики, що вибухають зірками.

JWST був розроблений для глибокого вивчення космічного світанку та виявлення того, що ключовими гравцями були карликові галактики.

Міжнародна команда під керівництвом астрофізика Хакіма Атека з Паризького інституту астрофізики проаналізувала дані скупчення галактик Abell 2744 разом з телескопом Hubble.

За оцінками, у полі зору скупчення Abell 2744 видно близько 50 000 джерел світла ближнього інфрачервоного діапазону (Зображення: NASA).

Це скупчення галактик настільки щільне, що викривляє простір-час, створюючи ефект космічної лінзи, яка посилює світло від далеких галактик.

Завдяки цьому вчені спостерігали карликові галактики дуже близько до періоду «космічного світанку».

Результати показали, що карликові галактики не лише є найпоширенішим типом галактик, але й набагато яскравіші, ніж очікувалося.

Фактично, карликові галактики перевищують кількість великих галактик у 100 разів, а загальна кількість іонізуючого випромінювання, яке вони випромінюють, у чотири рази вища, ніж зазвичай вважається, що його випромінюють великі галактики.

«Вони буквально є «космічними електростанціями», що випромінюють радіацію для повторної іонізації всього Всесвіту», – наголосив Атек.

Ці галактики з малою масою є джерелом настільки сильного енергетичного випромінювання, що їхній вплив може змінити весь стан Всесвіту.

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