Масса и излучение карликовых галактик затрудняют их изучение. Астрофизики недавно применили космические телескопы «Джеймс Уэбб» и «Хаббл», а также свойства гравитации в скоплении Пандоры, чтобы выяснить роль этих галактик после Большого взрыва.
В ранней Вселенной царило тьма: атомы водорода уже образовались, но звезды и галактики еще не появились. Реликтовое излучение поглощался неионизированным газом. Однако затем два важных периода – рекомбинация и реионизация, каждый длительностью несколько сотен миллионов лет, изменили Вселенную, сделав ее похожей на ту, которую мы видим сейчас.
После рекомбинации (378 миллионов лет после Большого взрыва), свободные электроны и протоны соединились в первые атомы — нейтральные атомы водорода. Вселенная стала прозрачной и быстро остывала. В процессе реионизации (ранее считалось, что это произошло через 600-800 миллионов лет после Большого взрыва) из атомов водорода образовались ионы, а гравитация сформировала из межзвездного газа звезды, галактики, квазары и другие крупные космические объекты.
В космологии идут споры о источниках реионизации. Более 30 авторов недавно объединились для поиска ответов на этот вопрос и опубликовали исследование. NatureАстрофизики выяснили, что главными причинами реионизации стали карликовые галактики.
В карликовых галактиках значительно меньше звезд, чем в Млечном Пути, а их яркость слабее примерно в сто раз. Малая масса галактик затрудняет спектроскопические наблюдения. В опубликованной работе астрофизики исследовали восемь карликовых галактик скопления Пандоры с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» и телескопа «Хаббл». Скопление галактик служило гравитационной линзой, усиливая поток излучения от объектов.
Ученые выяснили, что тусклые карликовые галактики в период первого миллиарда лет после Большого взрыва излучали ионизирующее излучение в четыре раза мощнее, чем предполагалось. Это означает, что для реионизации Вселенной достаточно было излучения этих галактик. По мнению исследователей, даже если небольшая часть фотонов (пять процентов) не взаимодействует с нейтральными атомами, это не мешает процессу реионизации.
Исследователи подчеркивают, что значение красного смещения для этого периода равно шести (z = 6), что соответствует 0,929639 миллиарда лет после Большого взрыва.
Чтобы узнать больше о периоде реионизации важно значение красного смещения. В исследовании, опубликованном… Astronomical JournalВ 2001 году авторы высказали предположение о том, что Вселенная находилась на завершающей стадии реионизации при значении z = 6.
Авторы исследования утверждают, что сейчас установлено, слабые галактики стали главным источником излучения ультрафиолетового спектра в эпоху реионизации.
Важно разобраться, что сделало Вселенную снова прозрачной для излучения, то есть ионизировавшем водород. От ответа на этот вопрос зависит понимание всей эволюции мироздания. Если этим занимались квазары (активно излучающие окрестности крупных черных дыр), то дата завершения реионизации будет одна, а если карликовые галактики — совсем другая.