​Астрономы открыли первые скопления галактик, которые «пролили свет» во Вселенной


Ученым удалось получить новую информацию о ключевом явлении ранней Вселенной, которое ответственно за то, какой мы видим ее сейчас. По сути, это явление позволило «озарить» Вселенную и пролить в ней свет.

Около 13 миллиардов лет назад Вселенная вышла из периода тьмы. Звезды, галактики меняли химический состав окружающей среды, позволяя свету проникать дальше по Вселенной. Изучать этот период сложно, однако телескопы, которые способны заглядывать на миллиарды лет назад позволяют получить представление о ранней Вселенной.

Ученым из Университета Аризоны удалось найти самое отдаленное скопление галактик из когда-либо обнаруженных. Эти молодые яркие объекты уничтожают туман ранней Вселенной, показывая астрономам, как произошел переход от тьмы к свету.

Так называемый «темный период» Вселенной начался примерно через полмиллиарда лет после Большого взрыва. Обильно наполняющий пространство водород был нейтральным. А нейтральный водород рассеивает свет – как туман рассеивает свет автомобильных фар. Можно себе представить, в каком «молоке» находилось в тот период все. Когда же в первых галактиках зажглись звезды, их энергия стала ионизировать водород вокруг. Ионизированный водород свет не рассеивает, поэтому примерно через миллиард лет после Большого взрыва «туман» был расчищен, и Вселенная стала «ярче». Этот переход назван реионизацией. И механизм его понятен и объясним в целом, но с рядом вопросов и нюансов. И не было достаточных наблюдений, которые показывали бы этот процесс и доказывали бы теоретические выкладки.

Для изучения этого процесса авторы исследования использовали инструменты с телескопами, чувствительными к излучению водорода Лайман альфа. Изначально эта часть спектра находится в ультрафиолетовом диапазоне, но из-за расстояния и времени он смещен в инфракрасную зону. Исследуя раннюю Вселенную, ученые нашли три отдаленные галактики, которые соответствовали периоду, который они изучали – времени, когда реионизация начала позволять пробиваться излучению. Эти три галактики образуют скопление EGS77. И это самая отдаленная группа галактик, когда-либо наблюдаемая. Она образовалась примерно через 680 млн лет после Большого взрыва. Каждая галактика «выдувает» пузырь ионизированного водорода диаметром около 2-3 млн световых лет, что достаточно для того, чтобы свет мог свободно выходить из региона. Более того, пузыри настолько велики, что перекрывают друг друга, создавая большое единое пространство, заполненное ионизированным водородом, окружающим группу.

Открытие позволяет лучше понять этот жизненно важный, но сложный для описания переход в ранней Вселенной. По сути, это наблюдение за моментом, когда создавался нынешний космос, каким мы его воспринимаем.B