Mūsų visatos „kosminė aušra“ baigėsi daug vėliau, nei manėme

Dešimtys milijonų metų mūsų naujagimė Visata buvo apgaubta vandenilio. Pamažu šią didžiulę rūką suplėšė pirmųjų žvaigždžių šviesa aušroje, kuri apibrėžė besiformuojančio kosmoso formą.

Šio milžiniško pokyčio laiko juostos turėjimas labai padėtų mums suprasti Visatos evoliuciją, tačiau iki šiol geriausi mūsų bandymai buvo neaiškūs įvertinimai, pagrįsti žemos kokybės duomenimis.

Tarptautinė astronomų komanda, vadovaujama Maxo Plancko astronomijos instituto Vokietijoje, naudojo dešimčių tolimų objektų, vadinamų kvazarais, šviesą, kad išsklaidytų neapibrėžtumą ir nustatė, kad paskutiniai dideli vandenilio „rūko“ gabalėliai sudegė daug vėliau, nei tikėtasi. , praėjus daugiau nei milijardui metų po Didysis sprogimas.

Pirmieji 380 000 metų buvo statiškas subatominių dalelių šnypštimas, užšalęs iš besiplečiančio erdvėlaikio aušinimo vakuumo.

Temperatūrai nukritus, susiformavo vandenilio atomai: paprastos struktūros, susidedančios iš pavienių protonų, besijungiančių su atskirais elektronais.

Netrukus visa Visata buvo užpildyta neįkrautais atomais, jų jūra judėjo pirmyn ir atgal begalinėje tamsoje.

Ten, kur, veikiant nenuspėjamiems kvantiniams dėsniams, susikaupė daugybė neutralių vandenilio atomų, gravitacija užėmė viršų, sutraukdama vis daugiau dujų į kamuoliukus, branduolių sintezė gali sprogti.

Ši pirmoji aušra, kosminė aušra, supančią vandenilio rūką apliejo spinduliuote, išskirdama jų elektronus iš protonų ir paversdama atomus tokiais jonais, kokie jie anksčiau buvo.

Kiek laiko užtruko ši aušra nuo pirmosios tų pirmųjų žvaigždžių šviesos iki paskutinių likusių pirminio vandenilio kišenių rejonizacijos, niekada nebuvo aišku.

Daugiau nei prieš 50 metų atlikti tyrimai naudojo būdą, kaip šviesą iš smarkiai aktyvių galaktikos branduolių (vadinamų kvazarais) sugeria dujos, plūduriuojančios netoliese esančioje tarpgalaktinėje terpėje. Raskite kvazarų seriją, besitęsiančią į tolį, ir galite efektyviai pamatyti neutralią vandenilio dujų jonizacijos laiko juostą.

Teorijos žinojimas yra vienas dalykas. Praktiškai sunku interpretuoti tikslią laiko juostą iš kelių kvazarų. Jo šviesa ne tik iškreipiama dėl Visatos plėtimosi, bet ir prasiskverbia pro neutralaus vandenilio kišenes, susidariusias ilgai po kosminės aušros.

Norėdami geriau suprasti šį jonizuoto vandenilio mikčiojimą danguje, tyrėjai padidino imties dydį, tris kartus padidindami ankstesnį aukštos kokybės spektrinių duomenų skaičių, analizuodami šviesą iš 67 kvazarų.

Tikslas buvo geriau suprasti šių vėsesnių vandenilio atomų kišenių poveikį, o tai leido tyrėjams geriau nustatyti tolimesnius jonizacijos sprogimus.

Jų pačių duomenimis, praėjus maždaug 1,1 milijardo metų po Didžiojo sprogimo, paskutinės originalaus vandenilio liekanos nukrito prieš pirmosios kartos žvaigždžių spindulius.

„Dar prieš kelerius metus vyravo išmintis, kad reionizacija buvo baigta beveik 200 milijonų metų anksčiau. Jis sako astronomas Frederickas Daviesas iš Maxo Plancko astronomijos instituto Vokietijoje.

„Dabar turime stipriausius įrodymus, kad procesas baigėsi daug vėliau, per kosminę epochą, kurią lengviau stebėti dabartinės kartos stebėjimo įrenginiais.

Ateities technologija, galinti tiesiogiai aptikti spektrines linijas, skleidžiamas dėl vandenilio rejonizacijos, turėtų galėti ne tik paaiškinti, kada baigėsi ši epocha, bet ir pateikti svarbios informacijos apie jos raidą.

„Šis naujas duomenų rinkinys yra esminis etalonas, pagal kurį ateinančiais metais bus tikrinami skaitmeniniai pirmųjų milijardų Visatos metų modeliai. Jis sako Davis.

Šis tyrimas buvo paskelbtas Karališkosios astronomijos draugijos mėnesiniai pranešimai.

Leave a Reply

Your email address will not be published.