Naučnici su možda napokon otkrili šta je upalilo prva svetla u svemiru. Prema podacima teleskopa Hubble i James Webb (JWST), izvori zračenja koji su rasterali kosmičku maglu u ranom svemiru bile su male, ali izuzetno aktivne patuljaste galaksije, piše Science Alertz. Istraživanje, čiji su rezultati objavljeni u časopisu Nature, obznanjuje da su upravo one proizvele dovoljno fotona da jonizuju neutralni vodonik koji je ispunjavao međugalaktički prostor. „Ovo otkriće razotkriva ključnu ulogu koju su veoma tamne galaksije odigrale u evoluciji ranog svemira”, izjavila je astrofizičarka Irina Čemerinska iz Instituta za astrofiziku u Parizu. „One proizvode jonizujuće fotone koji su neutralni vodonik pretvorili u jonizovanu plazmu tokom kosmičke rejonizacije. To naglašava koliko je važno razumeti galaksije male mase da bismo shvatili kako se oblikovala istorija svemira.”
Ubrzo nakon Velikog praska svemir je bio ispunjen vrućom i gustom maglom jonizovane plazme. Svetlost nije mogla prodreti jer bi se fotoni raspršili na slobodnim elektronima, zbog čega je svemir bio mračan. Nakon otprilike 300.000 godinasvemir se ohladio dovoljno pa su se protoni i elektroni počeli spajati u neutralne atome vodonika i helijuma. Kroz taj neutralni gas svetlost je mogla putovati, no nije bilo mnogo izvora koji bi je stvarali. Iz tog gasa su nastale prve zvezde, čije je snažno zračenje ponovo jonizovalo gas, odvajajući elektrone od jezgra. U tom trenutku svemir se već dovoljno proširio pa razređeni gas više nije mogao zaustaviti širenje svetlosti. Taj proces, poznat kao kosmička rejonizacija, završio se otprilike milijardu godina nakon Velikog praska, čime su se upalila svetla u svemiru. Budući da je to razdoblje toliko udaljeno u vremenu i prostoru, astronomi su dosad teško mogli videti šta se tačno događalo. Pretpostavljalo se da su za rejonizaciju odgovorni moćni izvori, poput golemih crnih rupa ili velikih galaksija u kojima su nastajale brojne zvezde.
Međutim, teleskop JWST, koji je delom dizajniran upravo da istraži kosmičku zoru, doneo je iznenađujuća otkrića. Opažanja sada sugerišu da su ključnu ulogu imale patuljaste galaksije. Međunarodni tim, predvođen astrofizičarom Hakimom Atekom iz Instituta za astrofiziku u Parizu, analizirao je podatke JWST i Hubble-a o galaktičkom skupu Abell 2744. On je toliko masivan da zakrivljuje prostor-vreme oko sebe, delujući kao ogromna kosmička leća. To svojstvo pojačava svetlost udaljenih tela iza, što je istraživačima omogućilo da vide patuljaste galaksije iz kosmičke zore. Analiza spektra otkrila je da one nisu samo najbrojnija vrsta galaksija u ranom svemiru, nego su i znatno sjajnije nego što se očekivalo.
Istraživanje je pokazalo da patuljastih galaksija ima sto puta više od velikih i da zajedno proizvode četiri puta više jonizujućeg zračenja nego što se pripisivalo većim galaksijama. „Ove kosmičke elektrane zajedno emituju više nego dovoljno energije da obave posao”, objasnio je Atek. „Uprkos svojoj sićušnoj veličini, ove galaksije male mase su izuzetno plodni proizvođači energetskog zračenja. Toliko su brojne u tom razdoblju da njihov zajednički uticaj može preobraziti celokupno stanje svemira.” To je dosad najbolji dokaz o pokretačkoj sili rejonizacije, no naučnike čeka još posla. Budući da su posmatrali samo mali deo neba, sada moraju proveriti nije li navedeni uzorak samo anomalija, već reprezentativan primer cele populacije iz razdoblja kosmičke zore. U tu svrhu planiraju da proučavaju druge oblasti neba koje deluju kao kosmička sočiva. Ipak, rezultati su veoma uzbudljivi. „S teleskopom JWST sada smo ušli u neistraženo područje”, naglasio je astrofizičar Temija Nanajakara sa Univerziteta Svinbern u Australiji: „Ovaj rad otvara još uzbudljivija pitanja na koja moramo odgovoriti u potrazi za iscrtavanjem evolucijske poveesti naših početaka”.
(Ilustracija Pandora’s Cluster (Abell 2744)Foto: NASA, ESA, CSA, I. Labbe (Swinburne University of Technology), R. Bezanson (University of Pittsburgh), A. Pagan (STScI)
(Indeks)
