Далекі галактики «піднімають вуаль» Темної епохи Всесвіту

12 липня 2017 20:38:28

Астрономи, що вивчають далеку Всесвіт, виявили, що невеликі галактики з активним звездообразованием були досить широко поширені у Всесвіті в той час, коли вік її становив всього лише 800 мільйонів років, тобто близько кількох відсотків від її поточного віку. Ці результати вказують на те, що найперші галактики, що висвітлювали і іонізованого Всесвіт, сформувалися в ще більш ранню епоху.
Багато мільярдів років тому, в той час, коли вік нашого Всесвіту становив лише 300000 років, Всесвіт була непроникна для світла. У ній ще не сформувалися зірки і галактики, і Всесвіт наповнював лише нейтральний газоподібний водень. У якийсь момент у Всесвіті з'явилися перші галактики, і їх потужне випромінювання іонізованого околиці галактик, наповнені газом міжгалактичного простору, висвітлюючи їх своїм світлом і перетворюючи Всесвіт.
Встановлення точних часових рамок іонізації нашої Галактики є не до кінця вирішену наукову задачу. У новому дослідженні наблизитися до вирішення цього завдання вченим допомогли спостереження невеликих галактик далекій Всесвіту з активним звездообразованием. Астрономи вивчили популяцію з 23 невеликих галактик, розташованих на червоному зсуві z = 7 (через 800 мільйонів років після Великого вибуху), і з'ясували, що спектри деякого числа галактик з цього набору демонструють інтенсивні Лайман-альфа лінії водню, в той час як спектри решти числа цих невеликих галактик таких ліній майже не виявляють - очевидно, через хмари нейтрального водню навколо галактик, які розсіюють фотони Лайман-альфа випромінювання. Це означає, що 800 мільйонів років тому навколо деяких з галактик ще присутні хмари нейтрального водню, в той час як в околицях інших галактик газ вже був іонізований. Отже, Всесвіт до цього часу була іонізована лише частково, а значить, перші галактики у Всесвіті з'явилися раніше, ніж через 800 мільйонів років після Великого вибуху, а завершення іонізації Всесвіту відбулося вже в наступний період, роблять висновок автори.
Робота опублікована в журналі Astrophysical Journal; головний автор Жен-Йа Чжен (Zhen-Ya Zheng).