Стародавнє світло, якого не повинно бути. Вирішено одну з головних загадок раннього Всесвіту

Космічний телескоп Вебб має прилади з величезною чутливістю, які можуть показати, що відбувається в найдальших куточках Всесвіту. Завдяки цьому астрономи вперше з'ясували, що перебуває на околицях галактик із самого раннього Всесвіту. Таким чином вони вирішили одну з головних загадок астрономії. Результати дослідження були опубліковані в журналі Nature Astronomy, пише Universe Today.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Астрономи досі можуть спостерігати світло від атомів водню, яке мало бути повністю заблоковане первозданним газом, що утворився після Великого вибуху. Але чому так відбувається, залишалося загадкою, до нового дослідження.

Нові спостереження телескопа Вебб у поєднанні з моделюванням дали змогу з'ясувати, що стоїть за світлом, яке випромінюють атоми водню. Виявилося, що ранні галактики оточують інші, більш тьмяні подібні об'єкти, і злиття галактик є джерелом незрозумілого випромінювання водню.

Як відомо, світло має постійну швидкість переміщення, яка становить 300 тисяч км/с. Що далі розташована галактика, то довше світлу теребиться часу, щоб долетіти до Сонячної системи. Але саме спостереження за найдальшими галактиками з раннього Всесвіту допомагають зрозуміти, яким він був на початку своєї історії.

У найперших галактиках відбувалося дуже бурхливе утворення нових зірок, і ці галактики були наповнені джерелами світла, яке випромінювали атоми водню — випромінюванням Лаймана-альфа. Але в епоху реіонізації регіони з бурхливою появою нових зірок оточувала величезна кількість нейтрального газоподібного водню.

Також простір між галактиками був набагато більше наповнений нейтральним воднем, ніж зараз. Цей нейтральний газ може поглинати і розсіювати такого роду випромінювання водню, тому астрономи вже давно вважали, що сильне випромінювання Лаймана-альфа з дуже раннього Всесвіту не можна побачити сьогодні. Але таке випромінювання спостерігали раніше і це виявилося загадкою, яку не могли довго вирішити. Потрібно було знайти відповідь на питання, яким чином відбувається спостереження випромінювання атомів водню з раннього Всесвіту, якщо це світло повинно було вже давно бути поглинутим і розсіяним. Тобто первозданний газ, що утворився після Великого вибуху, мав заблокувати це випромінювання.

Завдяки новому спостереженню за космосом за допомогою космічного телескопа Вебб, вчені змогли виявити маленькі і тьмяні галактики, які перебували поруч із яскравими галактиками з дуже раннього Всесвіту і з них виходило незрозуміле випромінювання водню. Вчені дійшли висновку, що злиття цих перших галактик призводить до того, що випромінювання атомів водню все ще можна спостерігати зараз.

Дослідження показало, що під час формування нових зірок, спровокованого злиттям галактик, відбулися дві речі. Зірки випустили випромінювання Лайман-альфа і створили канали іонізованого водню в нейтральному водні, що блокує світло. Завдяки цьому видно світло атомів водню, яке, за ідеєю, мало бути невидимим.

Це дослідження показує, що в ранньому Всесвіті було більше галактичних злиттів, ніж припускали астрономи.

Як уже писав Фокус, завдяки новій симуляції вчені з'ясували, що відбувається при зближенні зірки з чорною дірою. Нова симуляція показала жорстоке зіткнення між чорною дірою і приреченою зіркою.