На начальном этапе Вселенной, когда она была темной и наполненной водородом, фотоны еще не пронизывали пространство. Вселенная засветилась лишь после рождения первых звезд, которые освещали окружающее их пространство ультрафиолетовым излучением. Этот период известен как эпоха реионизации.
Еще до того, как свет проник сквозь тьму, ученые обнаружили загадочный вид света — альфа-излучение Лаймана. Даже при темных условиях ранней Вселенной, когда свет не мог пройти через непрозрачный газ, астрономы заметили некоторые линии этого излучения задолго до наступления эпохи реионизации. Откуда они возникали при таких условиях, оставалось неизвестным.
Лайман-альфа излучение возникает в ультрафиолетовом диапазоне из-за перехода электронов атомов водорода в определенное энергетическое состояние. Спектральные линии Лайман-альфа образуют так называемый лес Лайман-альфа — серию углубленных линий, возникающих от водорода в далеких астрономических объектах. Когда этот свет проходит через газовые облака с разным красным смещением, образуется лес альфа-линий Лаймана.
Исследование «Расшифровка альфа-излучения Лаймана в глубине эпохи реионизации», опубликованное в Nature Astronomy, может разгадать эту тайну. Автор исследования — Каллум Виттен, научный сотрудник Института космологии им. Кавли Кембриджского университета в Великобритании. В новом исследовании используются уникальные возможности космического телескопа JWST, спроектированного для исследования ранних этапов Вселенной. Телескоп может обнаруживать свет, излучаемый звездами первых галактик, который ведет к новому пониманию ранней Вселенной.
Исследование показало, что все галактики с альфа-излучением Лаймана имеют близких спутников, что стало ключевым открытием. Изображение JWST галактики LAE EGSY8p68 выявило детали, которые не были замечены телескопом Hubble. Разрешение JWST раскрывает группы меньших галактик вокруг ярких галактик LAE EGSY8p68, которые были ранее невидимы. Это свидетельствует о наличии интенсивного звездообразования в этом регионе.
Результаты исследования указывают, что альфа-излучение Лаймана возникает из-за слияния галактик и их интенсивного звездообразования. Симуляция слияния галактик под названием Azahar подтвердила эту идею. Слияние галактик создает пузырьки и каналы ионизированного водорода, которые пропускают альфа-излучение и составляют путь для него через нейтральный газ ранней Вселенной.
Итак, JWST позволяет рассматривать ранние этапы Вселенной, обнаруживать детали, которые ранее были недоступны, и раскрывает тайны альфа-излучения Лаймана, освещающего древние галактики.
Ранее мы сообщали о том, как VLT ESO обнаружил невидимое свечение Вселенной.
По материалам universetoday.com
Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!
Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine
