Обнаружена древнейшая галактика, излучение которой вновь наполнило светом окружающую Вселенную!⁠⁠

Остывшая после Большого взрыва Вселенная была наполнена холодным, нейтральным газом, заслонявшим свет звезд. К счастью, за космологическими Темными веками пришла эпоха реионизации, когда первые звезды и галактики ионизировали межгалактическое пространство, и Вселенная вновь засияла. Ученые нашли древнейшую галактику, излучение которой реионизирует окружающий нейтральный газ.

Ранее считалось, что процесс реионизации начался примерно через 600-800 миллионов лет после Большого взрыва. Однако излучение древнейших галактик, обнаруженных с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб», ставит под сомнение эти даты, указывая на то, что процесс начался гораздо раньше.

Ученые фокусируются на спектральных линиях водорода, особенно на линии Лайман-альфа. Под действием сильного ультрафиолетового излучения звезд водород переходит в возбужденное состояние, а при возвращении в нейтральное состояние излучает на линии Лайман-альфа. Когда почти весь водород ионизирован, Лайман-альфа излучение не поглощается соседними молекулами и доходит до нас. Это указывает на то, что первичный источник ионизирующего излучения был достаточно мощным.

Астрономы нашли линию Лайман-альфа в спектре излучения галактики JADES-GS-z13-1-LA (красное смещение 13,0), что соответствует времени примерно через 332 миллиона лет после Большого взрыва. Наличие линии указывает на то, что этот объект — активный «производитель» ионизирующих фотонов. Исследование опубликовано в журнале Nature.

Компьютерное моделирование показало, что JADES-GS-z13-1-LA наполнена молодыми звездами с низким содержанием тяжелых элементов, которые могут быть источником ионизирующего излучения. Однако более вероятно, что ионизирующее излучение идет от сверхмассивной черной дыры в центре галактики. Эффективный радиус JADES-GS-z13-1-LA составляет примерно 114 световых лет, что меньше, чем у других древних галактик. Это указывает на то, что излучение сосредоточено в центре.

По расчетам авторов исследования, галактика образовала вокруг себя «пузырь» ионизированного межгалактического газа радиусом приблизительно 650 тысяч световых лет. JADES-GS-z13-1-LA — доказательство того, что реионизация Вселенной началась всего через 330 миллионов лет после Большого взрыва.