С ранней Вселенной что-то не так: новые наблюдения за космосом противоречат теориям

Эпоха реионизации в ранней Вселенной является ключевым периодом, когда первые звезды и галактики изменили структуру космоса. Современные теории гласят, что эпоха реионизации закончилась примерно через 1 млрд после Большого взрыва. Но данные космического телескопа Уэбб показывают, что она закончилась через 550-650 млн лет. И это большая проблема для понимания ранней Вселенной. Исследование опубликовано в журнале в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters, пишет Phys.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Эпоха реионизации – что это?

В первые 380 000 лет после Большого взрыва Вселенная была наполнена горячей плазмой из протонов и электронов. После того, как Вселенная остыла из протонов и электронов были созданы атомы нейтрального водорода. Примерно через 100 млн лет после Большого взрыва начали появляться первые звезды и галактики и таким образом началась эпоха повторной ионизации водорода или эпоха реионизации.

Самые первые звезды были огромными, и их масса была примерно в 300 раз больше, чем у Солнца. Эти звезды выпускали много очень сильного ультрафиолетового излучения. Оно проникало в атомы водорода и разделяло их на протоны и электроны в процессе ионизации. Считается, что примерно через 1 млрд лет после Большого взрыва, когда весь водород во Вселенной был повторно ионизирован, эпоха реионизации закончилась.

Ученые говорят, что первые звезды своим излучением создали общую структуру первых галактик во Вселенной, благодаря ионизации водорода, из которого на 75% состоит вся материя.

Увидеть напрямую процесс повторной ионизации водорода астрономы не могут, а потому полагаются на модели, которые предсказывают, когда он закончился. Эти модели были созданы на основе измерений остаточного света Большого взрыва или реликтового излучения, также на измерениях длин волн света, связанных с изменением в водороде, известных как лес Лаймана-альфа.

Данные телескопа Уэбб противоречат теориям о ранней Вселенной

Новые наблюдения космического телескопа Уэбб за ранней Вселенной показывают, что эпоха реионизации закончилась примерно через 550-650 млн лет после Большого взрыва, что противоречит существующим теориям. Телескоп обнаружил слишком много, больше чем предполагали ученые, первых галактик, которые выпускают очень сильное ульстрафиолетовое излучение. Таким образом этого света было достаточно, чтобы ионизировать Вселенную самостоятельно. Но это очень неожиданное открытие.

Но авторы исследования говорят, что если бы эпоха реионизации закончилась на несколько сотен миллионов раньше, чем считается, то и реликтовое излучение, и лес Лаймана-альфа должны выглядеть иначе. Поэтому возникает проблема.

Астрономы считают, что скорее всего реионизация не закончилась раньше, чем предполагается. Ученые считают, что в нынешних моделях ранней Вселенной просто отсутствует некоторая ключевая информация.

По словам астрономов, иногда ионизированные протоны и электроны объединяются, чтобы снова создать нейтральный атом водорода в процессе известном, как рекомбинация водорода. Если такой процесс происходил чаще, чем предполагают модели, то количество ультрафиолетового света необходимого для реионизации всей Вселенной, было бы больше. Но для подвержены этой идеи нужны дополнительные наблюдения.

Как уже писал Фокус, у далекой планеты обнаружен уникальный спутник, как и у Юпитера. До сих пор астрономы еще не обнаружили ни одного спутника у планет за пределами Солнечной системы, поэтому данное открытие имеет огромное значение.

Также Фокус писал о том, что астрономы обнаружили в соседней галактике странное поведение массивных звезд. В течение 2 млн лет два раза звезды улетали из одно звездного скопления с огромной скоростью, чтобы взорваться сверхновыми далеко от места своего рождения.