Źródło: NASA/ESA/CSA/S.Lilly/D. Kashino/J. Matthee/C. Eilers/R. Simcoe/R. Bordoloi/R. Mackenzie/A. Pagan

Przypatrzcie się uważnie zamieszczonemu nad niniejszym tekstem najnowszemu zdjęciu Teleskopu Webba. Widzicie na nim ok. 20 tysięcy galaktyk ulokowanych pomiędzy gwiazdozbiorami Ryb i Andromedy. W samym centrum fotografii znajduje się maleńka, różowa kropka z 6 wyraźnymi kolcami dyfrakcyjnymi - to kwazar o niewdzięcznej nazwie J0100+2802. Pal już licho, że jego światło maskuje czarną dziurę o masie rzędu 10 miliardów mas Słońca, najmasywniejszą ze wszystkich odkrytych we wczesnym wszechświecie. Ten kwazar zadziałał jak swoista latarnia morska, rozświetlając gaz pomiędzy nim samym a Webbem. Fakt ten pozwolił naukowcom rzucić nowe, nomen omen, światło na to, co naprawdę działo się pod koniec epoki rejonizacji i dlaczego ówczesny kosmos stał się "przeźroczysty". 

Czym jest epoka rejonizacji? 

Wspomniana wyżej era rozpoczęła się mniej więcej 150 mln lat po Wielkim Wybuchu. Wypełniający przestrzeń gaz, wcześniej niewyobrażalnie gęsty i gorący, zaczął się stopniowo ochładzać; to z kolei doprowadziło do tego, że światło nie mogło go przenikać. Kilkaset milionów lat później, ok. 900 mln - 1 mld lat po początku stworzenia, rzeczony gaz znów stał się jednak gorący, a przestrzeń "przeźroczysta". Do dziś nie wiedzieliśmy, co naprawdę było przyczyną tego kosmicznego "resetu". Przeprowadzone przy pomocy Webba badania przyniosły jednak dowód: za rejonizację gazu we wczesnym wszechświecie odpowiadały istniejące wówczas galaktyki. 

"Żądna przygód młodzież"

O takim obrocie spraw raportuje międzynarodowy zespół badaczy pod kierownictwem Simona Lilly'ego z Politechniki Federalnej w Zurychu o nazwie EIGER (Emission-line galaxies and Intergalactic Gas in the Epoch of Reionisation). Choć naukowcy spodziewali się odkryć maksymalnie kilkadziesiąt galaktyk istniejących w końcowej fazie epoki rejonizacji, dzięki Webbowi zidentyfikowali ich aż 117, skupiając się ostatecznie na 59 z tych rozświetlonych przez wspomniany na wstępie tekstu kwazar. Są one chaotyczne zarówno w kształcie, jak i wykazywanych właściwościach: zachodzą w nich intensywne procesy gwiazdotwórcze, a supernowa zdaje się gonić supernową. "Widzimy tu żądną przygód młodzież" - stwierdza jeden z astronomów. 

To galaktyki sprawiły, że wszechświat stał się przeźroczysty 

Obserwując rzeczone galaktyki i następnie porównując dane z tymi zebranymi przez hawajski Teleskop Kecka oraz ulokowane w Chile Bardzo Duży Teleskop i Teleskopy Magellana badacze doszli do wniosku, że wokół galaktyk z epoki rejonizacji istniejących ok. 900 mln lat po Wielkim Wybuchu znajdują się przeźroczyste obszary rozciągające się na nawet 2 mln lat świetlnych - to nieco tylko mniej niż odległość dzieląca Drogę Mleczną od galaktyki Andromedy. Obszary te były w rzeczywistościami "bąblami" rejonizowanego gazu, które zaczęły stopniowo się powiększać; po kolejnych dziesiątkach czy setkach milionów lat "bąble" łączyły się ze sobą, wypełniając ostatecznie całą przestrzeń. Innymi słowy: galaktyki, choć stosunkowo małe (relacja ich wielkości z "bąblami" przypomina porównanie wielkości ziarnka grochu z nadmuchanym balonem), swoim światłem oczyszczały siatkę czasoprzestrzeni, koniec końców sprawiając, że ta ponownie stała się przeźroczysta. 

Poniżej zobaczycie 6 reprezentantów "żądnej przygód młodzieży" galaktycznej (zwróćcie uwagę na ich zbite, momentami wydłużone kształty i pomyślcie, że część z uchwyconego światła pochodzi z wybuchów supernowych), jak również przygotowaną przez NASA ilustrację pokazującą przebieg procesów zachodzących w epoce rejonizacji:

Teleskop Webba - najnowsze zdjęcia 

Źródło: NASA/ESA/CSA/S.Lilly/D. Kashino/J. Matthee/C. Eilers/R. Simcoe/R. Bordoloi/R. Mackenzie/A. Pagan

Co ciekawe, zespół EIGER pracuje nad jeszcze pięcioma podobnymi obszarami z kwazarem w centrum. Uzyskane przez naukowców wyniki już teraz są na tyle jednoznaczne, a pomiary wystarczająco dokładne, że badacze zdecydowali się nie czekać z przedstawieniem rezultatów. Nowe odkrycie rodzi jednak kolejne, poboczne pytanie: jak to możliwe, że na bądź co bądź wczesnym etapie istnienia wszechświata supermasywna czarna dziura ukrywająca się w kwazarze J0100+2802 urosła do tak gargantuicznych rozmiarów, pożerając po drodze masę 10 miliardów Słońc? Na rozwiązanie tej zagadki przyjdzie nam jeszcze poczekać. 

Zobacz także:

-

Teleskop Webba odkrył najstarsze złożone związki organiczne w historii. Jest też nowe zdjęcie i problemy MIRI z wydajnością

-

Teleskop Webba - szef NASA pokazał najnowsze zdjęcia premierowo w Polsce! Absolutnie olśniewająca galaktyka NGC 5068