Изображение участка в ложном цвете, охватывающего 2 квадратных градуса. Небольшие белые отметки указывают положения 23 источников альфа-излучений Лаймана (АИЛ). На вставке показаны два наиболее крупных АИЛ, достигающих 0.5 угловых минут, а белые окружности – 5 угловых секунд в диаметре
При исследовании далекой Вселенной, ученые выяснили, что небольшие галактики со звездообразованием присутствовали в огромном количестве, когда возраст пространства насчитывал всего 800 миллионов лет.
Через 300000 лет после Большого Взрыва пространство все еще оставалось погруженным во тьму. До того момента не было звезд и галактик, а Вселенная населялась нейтральным газообразным водородом. Но в определенный момент родились первые галактики, чьи энергетические лучи ионизировали окружающую среду и осветили пространство.
Это событие случилось примерно между 300 миллионами и 1 миллиардом лет после начала всего. Такой большой отрыв усложняет их поиск. Тем более, что проблемы также создает межгалактический газ, который изначально был нейтральным.
Чтобы приблизиться к далеким событиям, ученые применяют косвенный подход. Они изучают демографию небольших галактик с формированием звезд, чтобы понять, когда межгалактический газ запустил процесс ионизации. Если подобные галактики, накаляющиеся от водородной линии альфа-излучений Лаймана, окружены нейтральным газообразным водородом, то фотоны Лаймана быстро рассеиваются, закрывая собою объект. При ионизации газа, туман исчезает и поиск осуществить намного легче.
Новое исследование позволило найти 23 кандидата в гамма и альфа-излучениях Лаймана, созданных спустя 800 миллионов лет с начала всего.
Исторические вехи Вселенной (масштаб не соблюден). Межгалактический газ пребывал в нейтральном состоянии спустя 300000 лет после Большого Взрыва и до первого звездного поколения. Через миллиард лет он полностью ионизировался
Исследователи также выявили, что альфа-излучения Лаймана были в 4 раза менее распространенными в отметке 800 миллионов лет, чем через миллиард лет (в красном смещении).
Данные показывают, что «туман» уже поднимался, когда возраст пространства достиг 5% от сегодняшнего. Газ ионизировался на 50% при красном смещении в z ~ 7, то есть, большая часть первых галактик сформировалась рано (спустя 800 миллионов лет после Большого Взрыва).
Ученые продолжает изучать отдаленные галактики, пытаясь заглянуть как можно дальше в прошлое. Нынешняя черта ионизации составляет 800 миллионов лет. Дальнейшие изучения, возможно, помогут сдвинуть эту отметку.