Nový výskum publikovaný v žurnále Nature na základe údajov z Hubblovho vesmírneho teleskopu a teleskopu Jamesa Webba (JWST) odhalil, že malé trpasličie galaxie zohrali kľúčovú rolu pri „osvetľovaní“ raného vesmíru.

Tieto galaxie vyžarovali fotóny, ktoré rozptýlili hustú vodíkovú hmlu, ktorá vypĺňala medzigalaktický priestor, čo predstavuje významný pokrok v chápaní kozmickej reionizácie. Inak povedané, vedci konečne vedia, čo rozžiarilo vesmír.

A bolo svetlo

Ako informuje portál ScienceAlert, v okamihu po Veľkom tresku bol vesmír horúca, hustá hmlovina ionizovanej plazmy. Svetlo nemohlo prechádzať touto hmlovinou, čo udržovalo vesmír v tme. Zhruba po 300 000 rokoch, keď vesmír ochladol, začal sa tvoriť neutrálny vodík.

Napriek tomu, že väčšina vĺn svetla mohla prechádzať týmto neutrálnym prostredím, zdroje svetla boli viac než vzácne. Prvé hviezdy vznikli z vodíka a hélia a ich žiarenie bolo dostatočne silné na to, aby ionizovalo vodíkový plyn.

Keďže sa vesmír medzitým rozpínal, plyn bol už riedky a nedokázal zabrániť svetlu šíriť sa. Asi miliardu rokov po Veľkom tresku, na konci obdobia známeho ako kozmický úsvit, bol vesmír úplne reionizovaný.

Vedci si pôvodne mysleli, že za reionizáciu sú zodpovedné veľké galaxie alebo veľmi aktívne čierne diery. Avšak najnovšie pozorovania prostredníctvom JWST naznačujú, že kritickú rolu tu zohrali trpasličie galaxie.

Kľúčovú rolu zohrali malé galaxie

Dôkazom sú údaje zozbierané z galaktickej kopy Abell 2744, ktorá je tak masívna, že zakrivuje časopriestor a vytvára kozmickú šošovku zväčšujúcu vzdialené svetlo. To pomáha vedcom pozorovať malé trpasličie galaxie nachádzajúce sa na hranici kozmického úsvitu.

Výskum ukázal, že trpasličie galaxie sú nielen najpočetnejším typom galaxií v ranom vesmíre, ale sú aj nečakane jasné. Svojou početnosťou prevyšujú veľké galaxie v pomere 100:1 a produkujú až štvornásobne viac ionizujúceho žiarenia.

„Napriek svojej malej veľkosti sú tieto galaxie s nízkou hmotnosťou plodnými producentmi energetického žiarenia a ich množstvo počas tohto obdobia je také značné, že ich kolektívny vplyv môže zmeniť celý stav vesmíru,“ uvádza hlavný autor štúdie Hakim Atek z Institut d’Astrophysique de Paris.

Hoci je tento objav zatiaľ najsilnejším dôkazom o úlohe trpasličích galaxií v reionizácii, na potvrdenie týchto zistení je potrebný ďalší výskum na väčšej časti oblohy.

„Teraz sme s JWST vstúpili na neprebádané územie,“ uviedol astrofyzik Themiya Nanayakkara z Swinburne University of Technology v Austrálii. „Táto práca otvára mnoho vzrušujúcich otázok, ktoré musíme zodpovedať pri mapovaní evolučnej histórie našich počiatkov.“