Международная команда астрономов, во главе с Хакимом Атеком из Федеральной политехнической школы Лозанны, Швейцария, обнаружила более чем 250 крошечных галактик, которые существовали спустя только 600-900 миллионов лет после Большого взрыва [1] – один из самых больших образцов карликовых галактик все же, чтобы быть обнаруженными в эти эпохи. Свет от этих галактик принял 12 миллиардов лет, чтобы достигнуть телескопа, позволяя астрономам оглянуться назад вовремя, когда вселенная была все еще очень молода.Хотя впечатляющий, количество галактик, найденных в эту раннюю эпоху, не является единственным замечательным прорывом команды, как Йохан Ричард от Обсерватуара де Лиона, Франция, указывает, «Самые слабые галактики, обнаруженные в этих наблюдениях Хаббла, более слабы, чем кто-либо другой все же раскрытый в самых глубоких наблюдениях Хаббла».
Смотря на свет, прибывающий из галактик, команда обнаружила, что накопленный свет, излучаемый этими галактиками, возможно, играл главную роль в одном из самых таинственных периодов ранней истории Вселенной – эпоха переионизации. Переионизация началась, когда густой туман водородного газа, который скрыл раннюю Вселенную, начал очищаться. Ультрафиолетовый свет теперь смог поехать по большим расстояниям, не будучи заблокированным, и Вселенная стала очевидной для ультрафиолетового света [2].Наблюдая ультрафиолетовый свет от галактик, найденных в этом исследовании, астрономы смогли вычислить, были ли они на самом деле некоторыми галактиками, вовлеченными в процесс.
Команда определила, впервые с некоторой уверенностью, что самыми маленькими и самой богатой из галактик в исследовании могли быть крупные актеры в хранении прозрачной Вселенной. Делая так, они установили, что эпоха переионизации – который заканчивается в пункте, когда Вселенная полностью прозрачна – подошла к концу спустя приблизительно 700 миллионов лет после Большого взрыва [3].Ведите автор Атек объяснил, «Если мы приняли во внимание только вклады от ярких и крупных галактик, мы нашли, что они были недостаточны, чтобы повторно ионизировать Вселенную. Мы также должны были добавить во вкладе более богатого населения слабых карликовых галактик».
Чтобы сделать эти открытия, команда использовала самые глубокие изображения гравитационного lensing, сделанного до сих пор в трех скоплениях галактик, которые были взяты в качестве части Пограничной программы [4] Областей Хаббла. Эти группы производят огромные поля тяготения, способные к увеличению света от слабых галактик, которые стоят далеко за самими группами.
Это позволяет искать, и учиться, первое поколение галактик во Вселенной.Жан-Поль Кнеиб, соавтор исследования из Федеральной политехнической школы Лозанны, Швейцария, объясняет, «Группы в Пограничном акте Областей как мощные естественные телескопы и представляют эти слабые карликовые галактики, которые иначе были бы невидимы».Соавтор исследования Матильде Яуцак, из Даремского университета, Великобритания и Университет Квазулу-Наталя, Южная Африка, замечает относительно значения открытия и роли Хаббла в нем, «Хаббл остается непревзойденным в своей способности наблюдать самые отдаленные галактики. Чистая глубина Пограничных данных об Области Хаббла гарантирует очень точное понимание эффекта усиления группы, позволяя нам сделать открытия как они».
Эти результаты подчеркивают впечатляющие возможности Пограничной программы Областей с большим количеством галактик, в еще более раннее время, вероятно чтобы быть показанными, когда Хаббл всматривается в еще три из этих скоплений галактик в ближайшем будущем.Примечания[1] Расчетное красное смещение для этих объектов между z = 6 и z = 8.[2] Нейтральный водородный газ поглощает весь высокоэнергетический ультрафиолетовый свет, излучаемый горячими молодыми звездами очень эффективно. В то же время поглощенный ультрафиолетовый свет ионизирует водород.
Очень низкая плотность ионизировалась, водородный газ, заполняющий вселенную, стал полностью прозрачным. Горячие звезды вырезают прозрачные пузыри в газе и как только все эти пузыри сливаются, чтобы заполнить все пространство, переионизация, как говорят, завершена, и Вселенная становится очевидной для ультрафиолетового света.[3] Это соответствует красному смещению приблизительно z = 7.5.
[4] Пограничные Области Хаббла – трехлетняя, программа с 840 орбитами, которая приведет к самым глубоким представлениям о Вселенной до настоящего времени, объединяя власть Хаббла с гравитационным увеличением света приблизительно шесть различных скоплений галактик, чтобы исследовать более отдаленные области пространства, чем можно было иначе заметить.