Коли Всесвіту було лише кілька мільярдів років, він виглядав зовсім не так, як сьогодні. Простір тоді був заповнений густим «туманом» з нейтрального водню, який блокував ультрафіолетове світло та робив космос майже непрозорим. Але нові спостереження показують: саме зоряні вибухи могли поступово розсіяти цю завісу.
Космічний телескоп Hubble зафіксував надзвичайно далеку галактику під назвою MXDFz4.4, яка існувала приблизно 12,37 мільярда років тому — коли Всесвіту було лише близько 1,4 мільярда років. І ця галактика виявилася ключем до розуміння того, як завершилася так звана епоха реіонізації — період, коли ранній Всесвіт із «темного» та непрозорого перетворювався на прозорий і світлий.
У центрі MXDFz4.4 астрономи виявили щільне скупчення молодих, надзвичайно гарячих і масивних зірок. Саме вони випромінюють інтенсивне ультрафіолетове світло, яке здатне іонізувати водень — тобто «очищати» його від здатності блокувати випромінювання. Це поступово робить космос прозорим для ультрафіолету та змінює саму структуру міжгалактичного середовища.
«Спостерігати таку галактику раніше вважалося неможливим», — зазначив керівник дослідження Іліас Гуувертс із Інституту космічного телескопа в Балтіморі.
За його словами, щільний «туман» раннього Всесвіту мав би повністю приховувати подібне випромінювання. Але Hubble не лише зафіксував його, а й дозволив детально вивчити властивості самої галактики.
Цікаво, що MXDFz4.4 у десятки разів менша за Чумацький Шлях, але при цьому утворює зорі приблизно у десять разів швидше. Більшість із них народжуються саме в компактному зоряному скупченні, де концентрація гарячих зір надзвичайно висока. Саме така «зоряна щільність» дозволяє ефективно пробивати навколишній водневий туман.
Додаткові дані з телескопа James Webb показали, що зірки в цій системі утворювалися не рівномірно, а серіями спалахів. Кожен такий епізод додавав нову порцію ультрафіолетового випромінювання, поступово очищаючи простір навколо галактики. У результаті ми бачимо її вже через сотні мільйонів років після завершення цього процесу.
Ще один важливий факт: наймасивніші зірки в таких скупченнях живуть недовго і завершують свій шлях вибухами наднових. Ці вибухи створюють «дірки» у газі розміром у світлові роки, через які світло може вільно поширюватися далі.
Відкриття MXDFz4.4 підтверджує одну з головних космологічних гіпотез: саме молоді галактики з інтенсивним народженням масивних зірок відіграли ключову роль у «вмиканні світла» у Всесвіті.
Астрономи сподіваються, що подальші спостереження допоможуть ще точніше відтворити, як саме завершився цей критичний етап космічної історії — і як із непрозорого туману народився Всесвіт, який ми бачимо сьогодні.