Наша сложная вселенная - битком набитая галактиками, черными дырами и квазарами - появилась не только после Большого взрыва. В течение десятков миллионов лет Вселенная была темным пространством, полным ионизованного водорода и гелия. Но в какой-то момент - исследователи не уверены, когда - эти закрученные газы зажгли первые звезды. Это период, известный как Космический Рассвет.
Теперь, как сообщает Джонатан Амос из BBC, ученые обнаружили следы некоторых из этих первых звезд, предполагая, что они ожили примерно через 250 миллионов лет после Большого взрыва.
Как сообщает Итан Сигал из Forbes, наше нынешнее поколение телескопов, таких как космический телескоп Хаббл, просто не в состоянии смотреть в самые глубокие глубины пространства и времени. Самая старая и самая далекая из обнаруженных галактик - GNZ-11, которая образовалась всего через 400 миллионов лет после Большого взрыва. Но ученые считают, что первые звезды начали мерцать где-то между 380 000 лет после Большого взрыва и появления ранних галактик, таких как GNZ-11.
Многие астрономы выдвинули гипотезу, что первые звезды загорелись примерно через 200 миллионов лет после Большого взрыва. Но мы не смогли мельком увидеть этих звезд. После миллиардов лет путешествий их свет смещается в инфракрасный конец спектра, что затрудняет его обнаружение без специально оборудованных ИК-телескопов. И самые ранние звезды часто окутаны супом нейтральных частиц, которые поглощают их слабые мерцания.
Вот почему для этого нового исследования в журнале « Природа» международная команда астрономов опиралась на косвенные доказательства, а вместо этого искала сигнатуры кислорода и гелия - элементов, которые могут быть созданы только в ядрах звезд.
Как объясняет Амос, исследователи обратили свое внимание на галактику MACS1149-JD1, которая находится на расстоянии миллиардов световых лет, используя два телескопа, привязанных к Земле: Большой миллиметровый / субмиллиметровый массив Атакама (Alma) и Очень большой телескоп Европейской южной обсерватории (VLT). ).
Они обнаружили, что за миллиарды лет расширение вселенной смещает этот свет. Анализируя этот сдвиг, исследователи выяснили возраст кислородных и водородных сигнатур, хотя они не могут непосредственно видеть галактику.
Ричард Эллис, профессор астрофизики в Университетском колледже Лондона и соавтор исследования, говорит Амосу, что этот кислород имеет красное смещение 9, 1. «Это означает, что Вселенная расширилась с девяти до десяти раз с тех пор, как свет покинул этот объект. Мы оглядываемся на 97 процентов пути к Большому взрыву [13, 8 миллиардов лет назад], когда Вселенной было всего около 500 миллионов лет », - говорит он.
Согласно пресс-релизу, команда использовала инфракрасную спектроскопию от космического телескопа Спитцер и Хаббла НАСА, чтобы посмотреть на яркость JD1. Используя эту яркость и лучшую модель развития звезд, они смогли определить возраст звезд в JD1.
«Это дает нам представление о том, как много раньше в истории Вселенной, которую мы в настоящее время не можем исследовать с помощью наших телескопов, что этот объект действительно сформировался», - говорит Эллис Амосу. «И мы находим, что эта галактика сформировала свои звезды, когда Вселенной было всего 250 миллионов лет, что составляет 2 процента от нынешнего возраста Вселенной».
Хотя это хорошее начало, заглядывание еще дальше в пространство и время потребует дополнительной огневой мощи. Космический телескоп Джеймса Вебба, запуск которого был отложен с 2018 по 2020 год, будет оснащен датчиками, которые позволяют ему видеть инфракрасный свет звезд и проникать сквозь дымку ранней вселенной, возможно, помогая нам непосредственно наблюдать первый звездный свет.
«Определение того, когда наступил космический рассвет, сродни« Святому Граалю »космологии и формирования галактик», - говорит Эллис в другом пресс-релизе. В этом последнем исследовании, говорит он, «у нас появляется новый оптимизм, и мы все ближе и ближе становимся свидетелями рождения звездного света». Поскольку мы все сделаны из обработанного звездного материала, это действительно наш собственный источник ».
