Американские астрономы разрешили тайну ранней Вселенной и ее первых галактик.

Астрономы знают, что больше 12 миллиардов лет назад, всего 1 миллиарда лет после Большого Взрыва, газ в глубоком космосе, в среднем, был намного более непрозрачным, чем сейчас в некоторых регионах, хотя его прозрачность сильно различалась от региона к региону. Но ученые не были уверены, что вызвало эту неравномерность.

Чтобы понять, почему появились различия, астрономы использовали один из самых больших телескопов на нашей планете — телескоп Субару , расположенный в обсерватории Мауна-Кеа на одноименном вулкане на Гавайях. Исследователи искали галактики из молодых звезд в крайне большом регионе космоса — 500 миллионов световых лет в диаметре — в котором, они знали точно, межгалактический газ был особенно непрозрачным.

Если бы в этом регионе оказалось необычно мало галактик, ученые бы вынесли вердикт, что звездный свет не может пробиться через газ так далеко, как ожидалось. Если бы в этом регионе оказалось необычно много галактик, это бы означало, что регион значительно охладился на протяжении прошедших нескольких сотен миллионов лет. (Маленькое количество галактик в регионе означало бы не только то, что эти галактики производят мало света, но и то, что образовалось больше непрозрачного газа, и поэтому свет не смог пробиться на то расстояние, которое ожидали астрономы.)

“Это был один из немногих случаев в астрономии, когда есть две противоборствующие модели, обе из которых являются по-своему привлекательными и при этом дают дают два диаметрально противоболожных заключения, и нам повезло, что оба этих заключения мы могли проверить,” — говорит Стивен Фурланетто, профессор астрономии из Калифорнийского университета в Лос-Анжелесе, со-автор статьи.

Исследователи обнаружили, что в этом регионе наблюдается намного меньше галактик, чем ожидалось — явное доказательство, что звездный свет не может пробиться. Малое число галактик может быть причиной такой темноты этого региона.

“Непроглядность не является причиной недостатка галактик, — объясняет Фурланетто. — Все как раз наоборот.”

Астрономы пришли к выводу, что так как газ в глубоком космосе остается прозрачным благодаря ультра-фиолетовому свету от галактик, малое число соседей делает его более непроглядным.

В первый миллиард лет после Большого Взрыва ультрафиолет от первых галактик наполнил вселенную газом. По мнению авторов исследования, это происходило раньше в тех регионах, где было больше галактик. Астрономы планируют продолжить изучение этого темного участка космоса и других подобных, чтобы найти и другие подсказки насчет того, как первые поколения галактик подсвечивали космос в первые миллиарды лет.

Фурланетто надеется, что изучение взаимодействия галактик и газа в глубоком космосе позволит нам больше узнать о формировании интергалактической экосистемы на ранних этапах развития Вселенной.

 — 

Исследование было опубликовано в The Astrophysical Journal.