Svijetla nova ideja koja prikazuje kako su galaksije zapalile rani svemir

Galaksije u ranom svemiru bile su daleko svjetlije nego što su astronomi predviđali, otkrivaju nova otkrića spitskog svemirskog teleskopa. Drevne galaksije vide se blistave u infracrvenom svjetlu koje su napustile svoj izvor tijekom najranijeg doba galaksija i zvijezda. Astronomi vjeruju da bi ovo otkriće moglo pomoći odgovoriti na intrigantnu misteriju iz najranije ere našeg Kozmosa.

Nakon Velikog praska, svemir se ispunio energijom, ali materija još nije nastala. Prva materija koja je nastala bila je u obliku ioniziranog vodika i helija, a svjetlost je počela ispunjavati Kozmos. Međutim, otprilike 300.000 godina nakon Velikog praska, ovaj ionizirani plin postao je električno neutralan, a svemir je ušao u eru koju kozmolozi nazivaju "mračnim vijekom".

Umjetnikovo shvaćanje onoga kako je možda izgledala rana galaksija. Aktivno stvaranje zvijezda, u kombinaciji s čestim zvijezdama, osvijetlilo bi plin između zvijezda, čineći galaksiju u velikoj mjeri neprozirnom, a ova bi tijela ostavila malu strukturu. Kreditna slika: James Josephides (Swinburne Astronomy Productions)

U početku…

Epoha reonizacije započela je 500 milijuna godina nakon Velikog praska, u vrijeme kada su se prvi puta počeli pojavljivati ​​kvazari i počele su se razvijati galaksije. Polako, tijekom dodatnih 500 milijuna godina, ova reonizacija je osvijetlila Svemir, pretvorivši Kozmos iz mračnog prostranstva u sjajno mjesto kakvo danas poznajemo. Kako je došlo do reonizacije, ostaje tajna.

"To je jedno od najvećih otvorenih pitanja u promatračkoj kozmologiji. Znamo da se dogodilo, ali što je uzrokovalo? Ova bi nova saznanja mogla biti veliki trag ", rekla je Stephane De Barros sa Sveučilišta u Ženevi u Švicarskoj.

Sastavljena slika polja galaksija snimljena svemirskim teleskopima Hubble i Spitzer. Najstarije, najtamnije galaksije su zaokružene. Umetnuta slika u donjem desnom kutu prikazuje sliku izbliza, dugog izlaganja jedne od tih drevnih obitelji zvijezda. Kreditna slika: NASA / JPL-Caltech / ESA / Spitzer / P. Oesch / S. De Barros / I.Labbe

Spiterski svemirski teleskop korišten je za osmatranje najranijih galaksija u Kozmosu, udaljenih 13 milijardi svjetlosnih godina od Zemlje. Ispitivanjem 135 galaksija utvrđeno je da su ta drevna tijela, naseljena mladim masivnim zvijezdama, bila iznenađujuće energična u dvije frekvencije infracrvenog svjetla. Te valne duljine bile su u skladu sa svjetlošću koja nastaje ionizirajućim zračenjem u interakciji s vodikom i kisikom unutar galaksija.

"Nismo očekivali da će Spitzer, sa zrcalom većim od Hula-Hoopa, biti sposoban vidjeti galaksije tako blizu zore vremena. Ali priroda je puna iznenađenja ", rekao je Michael Werner, Spitzer znanstvenik iz NASA-inog laboratorija za mlazni pogon.

Grafički prikaz povijesti svemira. Bonus slike: S. G. Djorgovski i dr. / Digitalni medijski centar, Caltech

Osvijetliti priču ...

Nakon stvaranja materije, jedino elektromagnetsko (em) zračenje koje je moglo probiti svemir bili su radio valovi i vidljiva svjetlost, dok su zračenje s kraćim valnim duljinama - na primjer, ultraljubičasto svjetlo - zarobili vodikovim atomima. U tom su procesu ovi atomi lišeni elektrona, stvarajući ione.

Dokazi ove epohe reionizacije vide se kada se astronomi osvrću na najranije dane Kozmosa, dok izvor ogromne količine energije potrebne za pokretanje ove promjene u čitavom Svemiru ostaje nepoznat. Zvijezde ili galaksije možda su odgovorne, ali energetski učinak ovih tijela zahtijevao bi da ta tijela budu mnogo moćnija nego što su danas. Jedna teorija sugerira da su kvazari - galaksije s nevjerojatno moćnim supermasivnim crnim rupama - možda proizveli energiju potrebnu za ionizaciju materije Kozmosa.

"Priča za sada:
U početku je Svemir stvoren.
To je jako razljutilo ljude i smatralo ih se lošim potezom. "
- Douglas Adams, Restoran na kraju svemira

Jasno vidim sada

„Ovi Spitzovi rezultati sigurno su još jedan korak u rješavanju misterije kozmičke reionizacije. Sada znamo da su fizički uvjeti u tim ranim galaksijama bili vrlo različiti nego danas u tipičnim galaksijama. Posao je svemirskog teleskopa James Webb razraditi detaljne razloge zašto ", rekao je Pascal Oesch sa Sveučilišta u Ženevi.

Svemirski teleskop James Webb, koji bi mogao odgovoriti na mnoga pitanja koja ostaju od najranijeg doba materije u svemiru, trebao bi biti lansiran 2021. godine.