Стало відомо, що принесло світло в темну і безформну порожнечу раннього Всесвіту. Згідно з даними космічних телескопів «Габбл» і «Джеймс Вебб», джерелом фотонів, що вільно летять, на зорі космосу стали невеликі карликові галактики. Вони спалахнули й «ожили», розсіявши туман каламутного водню, який заповнив міжгалактичний простір.
«Це відкриття проливає світло на найважливішу роль карликових галактик у ранній еволюції Всесвіту, – сказала астрофізик Ірина Чемеринська. – Вони виробляють іонізуючі фотони, які перетворюють нейтральний водень на іонізовану плазму під час космічної реіонізації».
Протягом кількох хвилин після Великого вибуху простір Всесвіту був заповнений гарячим щільним туманом іонізованої плазми. Світло не проникало крізь нього, а фотони просто розсіювалися на вільних електронах, що плавали навколо, роблячи Всесвіт темним.
У міру охолодження, приблизно через 300 тис. років, протони й електрони почали збиратися разом, утворюючи нейтральний газ водень із невеликою кількістю гелію. Більшість хвиль світла могли проникати крізь це середовище, але було дуже мало джерел, які могли б його випромінювати. З водню і гелію були народжені перші зірки.
Випромінювання цих зірок було досить сильним, щоб відірвати електрони від їхніх ядер і реіонізувати газ. До цього моменту Всесвіт розширився настільки, що газ став розрідженим і не міг блокувати проходження світла. Приблизно через 1 млрд років після Великого вибуху, наприкінці періоду, відомого як «космічний світанок», він був повністю реіонізований і «світло запалилося».
Оскільки ера космічного світанку сповнена мороку, дослідникам було складно дізнатися, що там відбувалося. Вчені думали, що прояснення стало можливим завдяки потужним чорним дірам, акреція (нарощування маси) яких продукує яскраве світло і галактики в процесі зореутворення.
Телескоп «Джеймс Вебб» JWST був створений для того, щоб зазирнути в космічний світанок і побачити, що там ховається. Місія виявилася успішною і допомогла виявити етапи, що стосуються періоду формування Всесвіту. Спостереження телескопа дають змогу припустити, що ключову роль у реіонізації зіграли карликові галактики.
Міжнародна група дослідників під керівництвом Хакіма Атека з Паризького інституту астрофізики звернулася до даних JWST про скупчення галактик під назвою Abell 2744, підкріплених даними з телескопа «Хаббл». Скупчення настільки щільне, що простір і час спотворюються навколо нього, утворюючи космічну лінзу. Будь-яке далеке світло, що проходить через простір і час, заломлюється. Це дозволило дослідникам побачити крихітні карликові галактики на межі космічного світанку.
Вчені також використовували JWST для отримання докладних спектрів таких галактик. Аналіз показав, що вони не тільки є найпоширенішим джерелом світла в ранньому Всесвіті, а й набагато яскравішим, ніж передбачалося.
Дослідники з’ясували, що кількість карликових галактик перевершує кількість великих у співвідношенні 100:1, а їхнє спільне випромінювання вчетверо перевищує іонізуюче випромінювання, яке зазвичай характерне для великих галактик.
«Ці космічні електростанції в сукупності випромінюють більш ніж достатньо енергії. – каже Атек. – Попри свої крихітні розміри, ці маломасивні галактики є виробниками енергійного випромінювання, і їхня велика кількість у цей період настільки значна, що їхній колективний вплив може змінити весь стан Всесвіту».
За словами дослідників, це найкращий доказ сили галактик, що стоїть за реіонізацією, але попереду ще багато роботи. Вони вивчили лише невелику ділянку неба і їм необхідно переконатися, що вона репрезентативна і в інших місцях теж є скупчення карликових галактик. Вчені мають намір вивчити більше областей космічних лінз на небі, щоб отримати ширшу вибірку ранніх галактичних популяцій.
«З JWST ми вступили на незвідану територію. – заявила астрофізик Темія Нанаяккара. – Ця робота ставить перед нами ще більш захопливі запитання, на які ми повинні відповісти, відновлюючи історію нашого походження».
Раніше китайський стартап Deep Blue Aerospace запустив космічний туризм, пропонуючи 12-хвилинну подорож до кордонів космосу. Політ заплановано на найближчі роки, але квитки вартістю $210 тис. уже розпродано.