O maleństwach, które rozświetliły młody Wszechświat

Po gorących i burzliwych początkach, ok. 380 tys. lat po Wielkim Wybuchu Wszechświat pogrążył się w kompletnych ciemnościach. I nawet wtedy, kiedy mrok zaczęły rozświetlać pierwsze gwiazdy, ich blask nie przedostawał się zbyt daleko. Wszystko przez wszechobecny wodór. Temperatura chłodzącej się materii pozwoliła protonom i elektronom na stworzenie atomów tego gazu, a ten skutecznie blokował światło młodego Wszechświata. Gdybyśmy zabłądzili w ten wczesny Wszechświat, nocne niebo nie byłoby zatem zbyt fascynujące – prawdopodobnie dojrzelibyśmy zaledwie kilka najbliższych gwiazd, bo blask tych dalszych zniknęłoby w gęstej wodorowej mgle. Wiemy jednak, że ostatecznie mgła się rozproszyła. Jak do tego doszło?

Ustalenie tego jest niezwykle trudne. Trzeba spojrzeć w bardzo odległy Wszechświat i znaleźć źródła promieniowania ultrafioletowego. Ono bowiem może wyrzucić elektron z orbity atomu wodoru, tworząc jon. A w zjonizowanej postaci gaz staje się bardziej przezroczysty. Zrobili to Hakim Atek z Institut d’Astrophysique de Paris i jego współpracownikami, a wyniki opublikowali w „Nature”.

Naukowcy wykryli jedne z najwątlejszych źródeł promieniowania UV we wczesnym Wszechświecie – galaktyki karłowate z czasów, gdy Wszechświat nie miał nawet miliarda lat. Rozmiarem nie dorównują one galaktykom takim jak Andromeda czy Droga Mleczna – każda z nich mogłaby pomieścić ich nawet setkę.

Kluczem do obserwacji tych niezwykle wątłych źródeł światła było nie tylko użycie potężnego lustra Teleskopu Kosmicznego Jamesa Webba, lecz także naturalnego powiększenia. Na drodze pomiędzy obserwatorami i odległymi galaktykami znalazła się bowiem bardzo masywna gromada galaktyk, która dzięki zjawisku soczewkowania grawitacyjnego, powiększyła i wzmocniła sygnał tych wątłych.

Pomiary jasności wykazały, że emitują one wystarczająco dużo promieniowania UV, by rozproszyć mgłę wczesnego Wszechświata – jego ilość przerasta wcześniejsze oszacowania czterokrotnie. To znaczy, że miniaturowe galaktyki bez problemu mogły rozświetlić Wszechświat, nawet jeżeli tylko 5 proc. światła uwolniło się z ich wnętrza w przestrzeń międzygalaktyczną.

To, że ciemności rozproszyły galaktyki małe, ma ogromne znaczenie dla kolejnych etapów rozwoju Wszechświata: rozwijał się on bardziej równomiernie niż gdyby dochodziło wówczas do potężnych, ale rzadszych rozbłysków wielkich galaktyk.

Dziękujemy, że jesteś z nami. To jest pierwsza wzmianka na ten temat. Pulsar dostarcza najciekawsze informacje naukowe i przybliża najnowsze badania naukowe. Jeśli korzystasz z publikowanych przez Pulsar materiałów, prosimy o powołanie się na nasz portal. Źródło: www.projektpulsar.pl.