За допомогою космічного телескопа Hubble астрономи вперше зафіксували іонізуюче ультрафіолетове випромінювання від галактики, що існувала лише через 1,4 млрд років після Великого вибуху. Відкриття підкріплює гіпотезу про те, що саме такі галактики зробили молодий Всесвіт прозорим для ультрафіолету.
Епоха реіонізації
Перший мільярд років після Великого вибуху, за виключенням початкових 200–400 млн років, в астрофізиці називають епохою реіонізації. Нейтральний водень, що заповнював простір, ефективно поглинав ультрафіолетове випромінювання з енергією, достатньою для його іонізації. Поступово ультрафіолетове випромінювання іонізувало атоми водню і Всесвіт став для нього прозорим.
Досі науковці фіксували лише самі галактики тієї епохи, але не іонізуюче випромінювання від них. Тепер завдяки Hubble його вдалося виявити від галактики MXDFz4.4.
Щільне скупчення молодих зір
Галактика MXDFz4.4 за площею у сто разів менша за нашу. Проте темп зореутворення в ній удесятеро вищий, а молоді масивні зорі зосереджені у надзвичайно компактному скупченні. Саме воно є джерелом потужного ультрафіолету, здатного іонізувати навколишній газ.
Дослідники на чолі з Іліасом Гуваертсом з Наукового інституту космічного телескопа в Балтиморі (STScI) встановили, що зорі в MXDFz4.4 формувалися серіями спалахів зореутворення. Кожен із них породжував нову хвилю іонізуючого випромінювання, а масивні світила наприкінці свого короткого життя вибухали як наднові та пробивали у газі дедалі більші отвори для виходу ультрафіолету.
На момент спостереження галактика вже завершила реіонізацію навколишнього газу. За розрахунками, це сталося приблизно за 250 млн років до спостереження.
Hubble і James Webb
Телескоп Hubble є одним з таких, яким доступні спостереження ранніх галактик в ультрафіолетовому діапазоні. За мільярди років космічного розширення це випромінювання зазнало червоного зсуву й перемістилося у видиму та ближню інфрачервону частини спектра. Завдяки надзвичайно тривалим сумарним витримкам, отриманим під час багаторічних оглядів неба, Hubble зміг зафіксувати такі об’єкти навіть на дуже великих космологічних відстанях.
Дані James Webb Space Telescope допомогли встановити масу галактики та проаналізувати старіші холодніші зорі, не причетні до реіонізації навколишнього газу. Спектральні дані отримали за допомогою установки MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer) на Дуже великому телескопі Європейської південної обсерваторії в Чилі.
За її даними визначили червоний зсув галактики z=4.4, що відповідає відстані 12,37 млрд світлових років. Марк Рафельскі, заступник керівника місії Hubble, зазначив, що без James Webb команда не змогла б зробити ці висновки.
Що далі
До відкриття MXDFz4.4 найближча за часом галактика, від якої було зафіксовано іонізуюче випромінювання, існувала у Всесвіті віком 1,6 млрд років. MXDFz4.4 відсуває цю межу на 200 млн років ближче до піка епохи реіонізації.
Іліас Гуваертс та Марк Рафельскі зазначають, що подібні галактики, ймовірно, ще чекають на виявлення. Ширша вибірка таких об’єктів у дещо пізніший космічний час дасть змогу уточнити вимірювання і скласти повнішу картину того, що очистило Всесвіт на фінальному етапі реіонізації. Результати опубліковані 23 червня 2026 року в рецензованому журналі The Astrophysical Journal.
За матеріалами science.nasa.gov
