Десятки мільйонів років наш новонароджений Всесвіт був огорнутий воднем. Поступово цей туман був розсіяний «світанковим» світлом перших зір, що визначило форму космосу, який зароджувався. Наявність тимчасової шкали цього періоду допомогла б ученим зрозуміти еволюцію Всесвіту. Але досі опис цього етапу був досить умовним та неточним.
Міжнародна група астрономів на чолі з Астрономічним інститутом Макса Планка у Німеччині використала світло від десятків квазарів, щоб усунути цю невизначеність. З’ясувалося, що останні області водневого «туману» розсіялись набагато пізніше, ніж припускали вчені. Це сталося через мільярд років після Великого вибуху.
Розсіювання первісного водневого туману
Перші 380 тисяч років після Великого вибуху можна описати як «статичне шипіння» субатомних частинок в остигаючому вакуумі простору-часу, що розширюється. Щойно температура знизилася, утворилися перші атоми водню (ізотоп протій). У цей період весь Всесвіт був заповнений незарядженими атомами у безпросвітній темряві.
У місцях, де нейтральні атоми водню збиралися під непередбачуваними поштовхами квантових законів, гравітація брала гору, стягуючи дедалі більше газу в кулі, де міг розпочатися ядерний синтез. Так спалахнули перші зорі, що освітили Всесвіт. Світло «космічного світанку» залило навколишній водневий туман випромінюванням, вибивши їх електрони з протонів і перетворивши атоми на іони, якими вони колись були. Так розсіявся первісний туман після народження Всесвіту.
Скільки часу прийшлося на цей «світанок» — від першого світла ранніх зір до реіонізації залишкових осередків первинного водню, — вченим довго було невідомо. До недавнього часу. Нові технології дозволили пролити світло на цю загадку.
Пізня реіонізація
«50 років тому переважала думка, що реіонізація завершилася через 900 млн років після Великого вибуху», — говорить астроном Фредерік Девіс з Астрономічного інституту Макса Планка в Німеччині.
Щоб краще зрозуміти розсіювання іонізованого водню, дослідники перевірили ще раз вибірку за високоякісними спектральними даними за останні 50 років, проаналізувавши світло від 67 квазарів. З’ясувалося, що останні залишки вихідного водню були «випалені» променями зоряного світла першого покоління через 1,1 млрд років після Великого вибуху, тобто, на 200 млн років пізніше передбачуваного розрахунку.
«Новий набір даних є найважливішою точкою відліку, в порівнянні з якою чисельне моделювання першого мільярда років існування Всесвіту буде переглянуте», — стверджує Фредерік Девіс.
Нагадаємо, що раніше з’ясувалося, що перші зорі Всесвіту почали формуватися раніше, ніж вважалося вченими.
За матеріалами Sciencealert
Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!
Приєднуйтесь: https://t.me/ustmagazine
