Chwała galaktykom! Teleskop Webba daje ostateczny dowód na to, dlaczego wszechświat stał się "przeźroczysty"

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 

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. 

To jest uproszczona wersja artykułu. KLIKNIJ aby zobaczyć pełną wersję (np. z galeriami zdjęć)

⇓ ⇓ Spodobał Ci się ten news? Zobacz nasze największe HITY ostatnich 24h

Skomentuj