Астрономи виявили у ранньому Всесвіті галактики, злиття яких утворило «неможливе» світіння атомів водню — випромінювання, яке астрономи не мали б сьогодні спостерігати у космосі. Це світло мало б зникнути майже одразу як з'явилося — через 570 мільйонів років після великого вибуху. Але з'ясувалося, що у злиттях галактики так швидко породжували нові зорі, що утворене при цьому випромінювання водню вийшло за межі газу навколо й тепер видиме телескопам. Про відкриття розповіло видання Science Alert, стаття астрономів доступна у Nature Astronomy.
Зображення галактик біля галактики LAE EGSY8p68, з якої спостерігали випромінювання. ESA/Webb, NASA & CSA, C. Witten, M. Zamani (ESA/Webb)
👋 Слідкуйте за наукою разом з нами — підписуйтеся на наш телеграм та інстаграм, буде цікаво!
Чому це світло мало б зникнути?
Коли астрономи спостерігають за галактиками, які існували через мільйони років після Великого вибуху, вони спостерігають і за Всесвітом таким, яким він був у цей час. І він був дуже темним у перші 400 тисяч років й майже до кінця епохи Реіонізації, коли через мільярд років після Великого вибуху реіонізації зазнав нейтральний водень. Величезні обсяги нейтрального водню не давали поширюватися світлу від перших зір, якими б яскравими вони не були. Зокрема цей газ не давав поширюватися так званому випромінюванню лінії Лайман альфа (випромінювання Ly-α) — світлу на довжині хвилі 121,5 нанометра, яке виникає від атомів водню під час зореутворення у галактиках. Однак, новітні телескопи поставили це під сумнів, адже неодноразово виявляли це випромінювання з епохи Реіонізації, коли його мав би блокувати нейтральний водень. Дотепер пояснити ці спостереження не вдавалося, але підказки знайшов космічний телескоп «Джеймс Вебб».
Як виявили злиття галактик і й що у них особливого?
За допомогою інструмента «Джеймса Вебба» NIRCam, що веде спостереження у ближньому інфрачервоному діапазоні, астрономи отримали можливість детальніше роздивитися галактику LAE EGSY8p68, яка існувала через 570 мільйонів років після Великого вибуху і є одним із джерел випромінювання Ly-α. З'ясувалося, що вона не ізольована, а знаходиться в оточенні ще кількох близьких до неї галактик.
На думку вчених, всі ці галактики, хоч і мають невеликі розміри, переживають злиття й завдяки цьому утворюють багато нових зір. Ці нові зорі спровокували сильне випромінювання Ly-α, яке змогло покинути нейтральний водень навколо й поширитися космосом. Досі телескопи бачили на місці LAE EGSY8p68 лише одну галактику, тож імовірно, що й інші галактики-джерела випромінювання Ly-α можуть насправді бути у злитті. Тому астрономи планують спостерігати за галактиками на різних стадіях злиття, щоб уточнити своє припущення щодо LAE EGSY8p68.
- Злиття пари галактик «Джеймсу Веббу» вдалося раніше знайти і на місці галактики MACS0647-JD. Попередні спостереження не розрізняли у ній двох компонентів, але «Джеймс Вебб» підтвердив, що MACS0647-JD є одним з найдавніших відомих галактичних злиттів.