Приховане джерело таємничого світіння у ранньому Всесвіті нарешті розкрито

Самий ранній Всесвіт був темним місцем. Він був наповнений воднем, що блокує світло, і нічого іншого. Тільки коли перші зірки увімкнулися і почали освітлювати своє оточення УФ-випромінюванням, світло почало панувати. Це сталося в епоху реіонізації.

Але перш ніж Всесвіт став добре освітленим, особливий таємничий тип світла пронизав темряву: випромінювання Лаймана-альфа. Незважаючи на те, що ранній Всесвіт був надто темним, щоб світло проходило крізь непрозорий газ, який домінував у ньому, астрономи все одно виявили деякі лінії Лаймана-альфа до того, як світло спалахнуло в епоху реіонізації.

Звідки це взялося? Це було важливе питання без відповіді, над яким багато хто розмірковував. Випромінювання Lyman-alpha відбуваються в УФ-діапазоні і походять від атомів водню, коли їхні електрони переходять у певний енергетичний стан. Спектральні лінії Ліман-альфа є частиною того, що астрономи називають лісом Лайман-альфа.

Ліс — це серія ліній поглинання, що походять від водню у віддалених астрономічних об’єктах. Коли їхнє світло проходить крізь газові хмари з різним червоним зміщенням, воно створює ліс ліній Лімана-альфа.

«Пояснення дивовижного виявлення Лайман-альфи в цих ранніх галактиках є серйозною проблемою для позагалактичних досліджень», — пишуть автори деяких нових досліджень.

Дослідження опубліковано в журналі Nature Astronomy і, можливо, знайшло відповідь. Його назва: «Розшифровка випромінювання Лаймана-альфа в глибину епохи реіонізації». Провідний автор — Каллум Віттен, дослідник Інституту космології Кавлі Кембриджського університету у Великобританії.

«Однією з найбільш загадкових проблем, які викликали попередні спостереження, було виявлення світла від атомів водню в дуже ранньому Всесвіті, який мав бути повністю заблокований незайманим нейтральним газом, який утворився після Великого вибуху» , — сказав Віттен у пресі. реліз.

«Раніше було запропоновано багато гіпотез, щоб пояснити велику втечу цього «незрозумілого» випромінювання».

WST було створено з можливістю заглянути в ранні дні Всесвіту. Це було одним із основних рушійних сил усіх починань. Здатність JWST відчувати фотони, випущені зірками в перших галактиках на початку життя Всесвіту, відкрила нове вікно в ранній Всесвіт і веде нас до відповідей на багато давніх питань. JWST має як чутливість, так і кутову роздільну здатність, щоб відстежувати стародавнє світло до його джерела.

Це дослідження показує, що в ранньому Всесвіті було більше галактичних злиттів, ніж ми могли бачити до того, як JWST почав працювати. Ці злиття та взаємодії, а також рясне зореутворення, яке вони породили, відповідають як за створення випромінювань Лаймана-альфа, так і за створення шляху для них із щільного, непрозорого нейтрального водню, який домінував у молодому Всесвіті.

У двох словах, висока швидкість злиття галактик у молодому Всесвіті відповідає за таємничі випромінювання Лаймана-альфа. Дослідники ще не закінчили. Вони планують більш детальні спостереження галактик на різних стадіях злиття, щоб ще більше розвинути свою ідею.