Водород – главный элемент обычного вопроса (5%) во Вселенной, которая, прежде всего, состоит из более богатой (27%-й) темной материи и доминирующая темная энергия (68%). Во время этапа высокой температуры прямо после рождения Вселенной приблизительно 14 миллиардов лет назад, водородный атом был ионизирован, т.е., разделялся на нуклон и электрон. Когда температура понизилась спустя приблизительно 400 000 лет после рождения Вселенной, нуклона и электрона, объединенного, чтобы сделать нейтральные водородные атомы.
В то время Вселенная стала очевидной для радиации, и объекты светового излучения стали видимыми. В существующей Вселенной большая часть водорода существует как разбросанная, ионизировал межгалактический газ. Чтобы составлять это различие между прошлым и настоящим, должно быть, была эра перехода переионизации после средневековья Вселенной, которая была заполнена нейтральным газом. Однако ученые еще не знают, когда этот переход произошел, или поймите, как процесс произошел.
Одна большая вероятность состоит в том, что ультрафиолетовая (ультрафиолетовая) радиация от галактик первого поколения во Вселенной на один миллиард лет ионизировала водородный газ. Поэтому очень важно определить, когда переионизация произошла относительно формирования первого поколения объектов светового излучения.Когда астрономические объекты далеко-отдаленны, это означает, что они также от далеко-отдаленного прошлого. Недавние наблюдения от больших, наземных телескопов позволили астрономам изучить галактики, квазары (Примечание 4), и GRBs в течение эры спустя один миллиард лет после рождения Вселенной.
Если объект уже существовал при переионизации времени, происходил, у него, должно быть, было немного нейтрального водородного газа, окружающего его. Хотя было много попыток обнаружить такой нейтральный газ, никакое ясное доказательство его не появилось.Предыдущие наблюдательные подходы к обнаружению его сосредоточились на галактиках или квазарах.
Наблюдения за галактиками косвенные в этом, количество числа уменьшается, когда нейтральный водородный газ затеняет их свет. Наблюдения за квазарами непосредственно измеряют поглотительные особенности в своих спектрах, вызванных нейтральным водородом.
Однако, квазары происходят в наиболее развитых областях эволюции галактики, и их собственная радиация ионизирует окружающий материал. Эти факторы мешают оценивать нейтральный газ в этой окружающей среде.
Напротив, GRBs позволяют прямое измерение нейтрального водорода и также преодолевают недостатки подхода квазара.Хотя исследования на основе GRBs очень желательны, редкое возникновение GRBs, достаточно яркого, чтобы позволить подробный анализ, было проблемой.
Единственные ранее доступные данные о переионизации были отчетом текущей команды 2006 года о данных из наблюдений за GRB 050904 от Subaru Telescope («Вселенная, Повторно ионизированная спустя 900 миллионов лет После Рождения»). Эти прошлые данные доказали, что темп ионизации был уже высок в ту эру без любого признака межгалактического нейтрального водорода.
Текущая исследовательская группа использовала Subaru Telescope’s FOCAS, чтобы обнаружить послесвечение 130606 А GRB 6 июня 2013 и изучила его спектр в мельчайших подробностях. Его послесвечение было достаточно ярко в видимой длине волны, чтобы допускать анализ, несмотря на его большое расстояние в красном смещении 5,913.
Его расстояние располагает объект за один раз близко к предполагаемой эре переионизации. Данные Subaru Telescope ясно показывают, что межгалактический, нейтральный водородный газ составляет наблюдаемую поглотительную особенность. Дальнейший анализ принудил команду приходить к заключению, что больше чем 10% водородного газа были нейтральны относительно общей суммы водорода.
Это означает, что у Вселенной все еще был высокий процент нейтрального водородного газа, когда этому был один миллиард лет. Это – первый раз, когда исследовательская группа сделала количественное измерение такого высокого процента нейтрального газа в течение этой эры.
Это открытие отмечает значительное начало для ученых понять эру, которая предшествовала переионизации. Телескопы следующего поколения, покажет ли в космосе или наземный, таком как будущий Thirty-Meter-Telescope (TMT), определенно, как галактики первого поколения, сформированные в исконной Вселенной и более ясно, определяют процесс перехода от непрозрачного, нейтрального водорода, заполнили Вселенную к прозрачному, повторно ионизировал тот.Примечания:Спектр и Спектроскопия, Спектроскопическое наблюдение измеряет легкое разделение в диапазон различных длин волны, т.е., его спектр, который похож на изучение радуги света, рассеянного призмой.
Так как свет разделен на малые фракции в узком ассортименте длин волны, этот вид наблюдения требует источника очень яркого света, долгое время интеграции и очень чувствительный инструмент.Гамма-луч Разорвался, далеко-отдаленный объект внезапно проясняется и обнаружен сначала в длине волны гамма-луча.
Взрыв длится некоторым к нескольким десяткам секунд. Так как это происходит в очень отдаленной Вселенной, более чем десять миллиардов световых годов далеко, энергия, которую это расходует, огромна. Есть два класса GRBs на основе продолжительности их взрывов: a) короче, чем 2 секунды и b) дольше, чем 2 секунды.
GRB 130606 А принадлежит более длинному классу продолжительности. Это, вероятно, прибыло из взрыва сверхновой звезды суперкрупной звезды, и наблюдатели видят, что он стоит на, когда самолет приближается к наблюдателю и не наклонен. Это не обычная сверхновая звезда; его энергия чрезвычайно высока, но это происходит намного менее часто.
Красное смещение, которое расширение Вселенной затрагивает длину волны света от далеко-отдаленных объектов, заставляя их свет переместить к более длинной длине волны, когда наблюдается, и это становится более красным; таким образом, термин «красное смещение». Сумма красного смещения (z) определена очевидной длиной волны спектральных линий от этого объекта (1+z) дольше, чем то из остальных длина волны структуры (т.е., когда это – статический объект относительно наблюдателя).
У объекта, изученного здесь, есть красное смещение z=5.913, т.е., Lyman-альфа спектральная линия водорода в ангстреме 1216 года (A) в остальных, структура обнаружена на уровне 8 406 А, когда Вселенной был приблизительно один миллиард лет. Этот отдаленный объект показывает большее красное смещение, помещая его за один раз в более раннюю Вселенную.
Квазар активное галактическое ядро получает свою высокую энергию из газа, срастающегося на центре суперкрупной черной дыры. Его высокая яркость позволяет исследователям обнаруживать его, даже на большом расстоянии, и это становится удобным инструментом для изучения отдаленной Вселенной.