В течение сотен миллионов лет после Большого взрыва вся вселенная была густым супом атомов водорода, плавающих в полной темноте. Этот космический гуляш был настолько плотным, что первый свет первых звезд в мире не мог проникнуть сквозь него - водородный туман просто поглощал и рассеивал звездный свет по кругу, захватывая вселенную в космическом темном веке, как все больше звезд, галактик и черных дыры медленно тлели к жизни.
Все изменилось примерно через 500 миллионов лет, когда начался грандиозный космический переворот, названный эпохой реионизации. Поскольку древние галактики становились все больше и излучали более мощную энергию, они начали сжигать космический туман, который окружал их, расщепляя (или ионизируя) атомы водорода в плазму свободных протонов и электронов. Внезапно свет мог распространяться через космос - сначала через «пузырьки» плазмы, окружающие большие галактики, а затем все дальше и дальше, когда несколько пузырьков начали расширяться и перекрываться.
Теперь астрономы впервые считают, что обнаружили три из этих очищающих туман пузырей, которые усердно работают, преобразуя Вселенную в группу галактик, удаленную на 13 миллиардов световых лет.
В исследовании, которое было представлено на этой неделе на конференции Американского астрономического общества в Гонолулу и представлено для публикации в следующем выпуске «Астрофизического журнала», международная группа астрономов определила трио далеких галактик, которые, кажется, излучают некоторые из самых ранних источников света. когда-либо наблюдал Группа галактик, названная EGS77, датируется примерно 680 миллионами лет после Большого взрыва (примерно 5% нынешнего возраста Вселенной - 13,8 миллиардов лет) и, по-видимому, окружена тремя перекрывающимися пузырьками плазмы - это означает, что эти новаторские галактики могли быть поймали в акте реионизации их уголка вселенной и завершения космического темного века.
«EGS77 сформировал большой пузырь, который позволяет его свету путешествовать на Землю», - говорится в заявлении соавтора исследования Витала Тилви, исследователя из Университета штата Аризона. «В конце концов, подобные пузыри росли вокруг всех галактик и заполняли межгалактическое пространство, реионизируя вселенную и расчищая путь для света, путешествующего через космос».
Чтобы найти эти древние галактики, очищающие туман, исследователи исследовали небольшой участок пространства для точной длины волны ультрафиолетового света, излучаемого самыми ранними звездами, также известными как альфа-излучение Лимана. Свет начинается с длины волны 121,6 нанометров, но, пройдя миллиарды лет по расширяющейся вселенной, медленно распространяется в ближний инфракрасный диапазон (от 700 нанометров до 1 миллиметра), который легче обнаружить с помощью телескопов Земли.
Обзор обнаружил три перекрывающихся друг с другом космических пятна, которые, казалось, излучали точные длины волн, типичные для древних звезд, ионизирующих окружающую среду. Команда сравнила эти наблюдения с данными двух других телескопов и подтвердила, что галактики были на расстоянии около 13 миллиардов световых лет, что сделало их самой дальней из обнаруженных галактических групп и поместило их прямо на границе эпохи реионизации.
«EGS77 - первая галактическая группа, которая зачистила этот космический туман», - говорится в заявлении соавтора исследования Джеймса Роудса из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд.
