Image: Vadimsadovski / Adobe

Космический телескоп NASA «Джеймс Уэбб» дал астрономам почти непревзойденный доступ к тайнам нашей Вселенной. Прежде всего, он помог нам лучше понять раннюю Вселенную, то, как она изменилась за последние несколько миллиардов лет, и даже позволил нам лучше рассмотреть, как все могло выглядеть в те времена. Теперь «Вебб» пролил свет и на один из важных источников эволюции нашей ранней Вселенной.

Галактики, которые мы знаем и видим сегодня, не всегда были такими, какими мы их видим. Некоторые из них, которые сейчас мертвы, когда-то были полны жизни, а звезды в них были яркими и сияющими. Кроме того, газ во Вселенной был совсем другим, говорят астрономы. Он был более непрозрачным, что затрудняло проникновение сквозь него энергичного звездного света. Если бы мы заглянули во Вселенную в это время, то, скорее всего, не смогли бы увидеть все так же ясно, как сейчас.

Но очевидно — без каламбура — что-то изменилось за последние несколько миллиардов лет. Теперь, когда мы направляем Webb в космос, мы можем видеть сквозь звезды и галактики. Так что же произошло? Согласно новым данным, полученным с помощью «Джеймса Уэбба», эволюция ранней Вселенной в то, что мы знаем сегодня, происходила под воздействием тепла от звезд, которые росли в этих ранних галактиках.

Image source: NASA, ESA, CSA, Simon Lilly (ETH Zürich), Daichi Kashino (Nagoya University), Jorryt Matthee (ETH Zürich), Christina Eilers (MIT), Rob Simcoe (MIT), Rongmon Bordoloi (NCSU), Ruari Mackenzie (ETH Zürich); Image Processing: Alyssa Pagan (STScI) Ruari Macken

Изображение Вебба, показывающее, как астрономы узнали больше об эволюции ранней Вселенной
Источник изображения: NASA, ESA, CSA, Саймон Лилли (ETH Zürich), Даичи Кашино (Университет Нагои), Джоррит Матти (ETH Zürich), Кристина Эйлерс (MIT), Роб Симко (MIT), Ронгмон Бордолой (NCSU), Руари Маккензи (ETH Zürich); обработка изображений: Алисса Паган (STScI) Руари Маккен
Согласно новому исследованию группы специалистов под руководством Саймона Лилли из ETH Zürich в Швейцарии, этот период реионизации был периодом драматических изменений. Тепло от растущих и ярких звезд помогло преобразовать газ вокруг них, ионизировав его, создав более чистый газ, который мы знаем сегодня. Исследователи давно ищут объяснение этому периоду, когда галактики стали более легко наблюдаемыми.

Согласно новым данным, полученным с помощью «Вебба», по мере того, как звезды нагревали окружающий их газ, ранняя Вселенная эволюционировала, а конец периода реионизации привел к глубоким изменениям в облике нашей Вселенной, поскольку газ стал менее непрозрачным и легче просматривался. Этот период должен был произойти более 13 миллиардов лет назад, объясняет НАСА в новом отчете об исследовании.

Чтобы сделать это открытие, исследователи сосредоточили внимание на квазаре, в котором находится самая массивная из известных в настоящее время черных дыр в ранней Вселенной. По оценкам, масса этой черной дыры в 10 миллиардов раз превышает массу Солнца. Хотя эта черная дыра имеет свои собственные загадки, она, похоже, помогла астрономам лучше понять, как происходила эволюция ранней Вселенной.