Светлината, която е помогнала да се разсее космическата мъгла на ранната Вселена

Изображение: NASA, ESA, CSA, STScI, Ilias Goovaerts (STScI), Marc Rafelski (STScI, JHU), Anton Koekemoer (STScI); Обработка на изображението: Alyssa Pagan (STScI)

 

Астрономите от години се опитват да уловят пряк знак как Вселената е излязла от една от най-загадъчните си ранни фази — периода, когато между галактиките е имало толкова много неутрален водород, че той е действал като космическа мъгла. Сега космическият телескоп Хъбъл е заснел нещо, което дълго е изглеждало почти недостижимо: ултравиолетова светлина от далечна галактика, съществувала само около 1,4 милиарда години след Големия взрив.

Галактиката носи каталожното име MXDFz4.4. Тя се е появила в самия край на т.нар. Ера на рейонизацията — преходния период, в който ранната Вселена постепенно е станала прозрачна за енергийната светлина. Днес това звучи като абстрактен космологичен процес, но всъщност става дума за голяма промяна в историята на космоса. В началото газът между галактиките е поглъщал по-голямата част от тази светлина. После, в продължение на стотици милиони години, средата се е променяла и светлината е започнала да преминава все по-свободно.

Точно тук MXDFz4.4 се оказва важна. Според новото изследване няколко изблика на звездообразуване са произвели достатъчно млади, горещи и масивни звезди, за да започнат буквално да „разчистват“ газа вътре в галактиката и непосредствено около нея. Това е позволило на йонизиращата светлина да избяга навън. Досега астрономите са откривали много галактики от този период, но не са улавяли пряко такова изтичане на йонизиращи фотони. Затова MXDFz4.4 е толкова ценен пример.

Какво прави тази галактика толкова ефективна? Данните сочат, че тя е много компактна и изключително активна. По площ е приблизително 100 пъти по-малка от Млечния път, но в същото време образува звезди около 10 пъти по-бързо. Когато много млади и масивни звезди са натъпкани в сравнително малък участък, те много по-лесно пробиват околния газ. Учените изчисляват, че между 50 и 100% от тази енергийна светлина може да е напуснала средата около младите звезди.

В това вероятно помагат и самите жизнени цикли на масивните звезди. Те живеят кратко — само няколко милиона години — и често завършват като свръхнови. Такива експлозии издухват огромни кухини в газа и създават допълнителни „прозорци“, през които светлината може да се измъкне. Така една малка, но много активна галактика може да има влияние, по-голямо от очакваното.

Откритието е важно и по още една причина: Хъбъл е успял да види светлина, която първоначално е била ултравиолетова, но заради разширението на Вселената е „разтеглена“ до видими дължини на вълната. Именно комбинацията от чувствителност, пространствена резолюция и подходящ диапазон прави телескопа ключов за подобно наблюдение. Изводите не са базирани само на една картина — те са подкрепени и от наблюдения с Джеймс Уеб и с телескопа VLT на Европейската южна обсерватория.

За широката публика това изследване е ценна илюстрация как отделни галактики може да са променили цялата среда на ранната Вселена. Вместо да мислим за космическата история като за плавен, безличен процес, тук виждаме конкретен кандидат за „двигател“ на тази промяна: малка, свръхактивна галактика, пълна с млади звезди, които са успели да отворят път на светлината.

Следващата стъпка е ясна: ако астрономите открият още подобни обекти, ще могат да проверят дали MXDFz4.4 е рядко изключение или представител на по-широка популация галактики, помогнали да приключи Ерата на реионизацията. Ако се окаже второто, това ще бъде важна крачка към отговора на един от големите въпроси в космологията: как Вселената е станала прозрачна.

 

Източници

Живейте по-добре с наука!

  • Развийте критично мислене и изградете защита срещу дезинформация.

  • Придобийте ключови умения за по-добър живот с нашите курсове във формат текст, видео и аудио.

  • Открийте новостите и иновациите в медицината.

  • Само 3 минути дневно са достатъчни, за да трансформирате живота си!

  • Всеки месец ви очаква нов брой с увлекателни статии по биология, космос, технологии, история, медицина и много други.

Изживейте науката навсякъде и по всяко време, като я четете на най-удобното за вас устройство.

 

Създадохме платформа, която предлага курсове и ръководства, насочени към решаването на житейски предизвикателства чрез научно обосновани методи. Тя не само подпомага личностното развитие, но и предоставя ценни знания за водене на по-здравословен, успешен и пълноценен живот. Благодарение на научния подход, потребителите ще имат възможност да подобрят своето благосъстояние и да постигнат по-високо качество на живот.

БГ Наука
Правила на поверителност

Използваме „бисквитки“, за да персонализираме съдържанието и рекламите, да предоставяме функции на социални медии и да анализираме трафика си. Също така споделяме информация за начина, по който използвате сайта ни, с партньорските си социални медии, рекламните си партньори и партньори за анализ.

Можете да коригирате всички настройки на „бисквитките“, като отворите разделите вляво.