„Kozmický úsvit“ nášho vesmíru skončil oveľa neskôr, ako sme si mysleli

(Xuanyu Han/Moment/Getty Images)

Desiatky miliónov rokov bol náš novorodený vesmír zahalený vodíkom. Kúsok po kúsku bola táto obrovská hmla roztrhaná na kusysvetlo prvých hviezdna úsvite, ktorý definoval tvar vznikajúceho kozmu.

Časová os pre tento kolosálny posun by nám pomohla pochopiť vývoj vesmíru, no zatiaľ boli našimi najlepšími pokusmi nejasné odhady založené na údajoch nízkej kvality.

Medzinárodný tím astronómov vedený Inštitútom Maxa Plancka pre astronómiu v Nemecku použil svetlo z desiatok vzdialených objektov nazývaných kvazary na odstránenie neistôt a určil, že posledné veľké kúdoly vodíkovej „hmly“ vyhoreli oveľa neskôr, ako sme si pôvodne mysleli, viac ako miliardu rokov po tom Veľký tresk .



Prvých 380 000 rokov bolo statickým syčaním subatomárnych častíc stuhnutých z chladiaceho vákua rozpínajúceho sa časopriestoru.

Akonáhle teplota klesla, vytvorili sa atómy vodíka - jednoduché štruktúry pozostávajúce z osamelých protónov, ktoré sa spojili s jednotlivými elektrónmi.

Čoskoro bol celý vesmír naplnený nenabitými atómami, ich more sa pohupovalo tam a späť v nekonečnej temnote.

Tam, kde sa davy neutrálnych atómov vodíka zhromaždili pod nepredvídateľným postrčením kvantových zákonov, prevzala vládu gravitácia, ktorá ťahala stále viac plynu do guľôčok, kde jadrovej fúzie mohol vybuchnúť.

Tento prvý východ slnka – rozbitie kozmického úsvitu – zaplavilo okolitú vodíkovú hmlu v žiarení, vyhnalo ich elektróny z protónov a premenilo atómy späť na ióny, ktorými kedysi boli.

Ako dlho trvalo toto svitanie, od prvého svetla týchto raných hviezd po reionizáciu posledných zostávajúcich vreciek prvotného vodíka, nebolo nikdy jasné.

Štúdie uskutočnené pred viac ako 50 rokmi využívali spôsob, akým bolo svetlo z prudko aktívnych galaktických jadier (nazývaných kvazary) absorbované zasahujúcim plynom vznášajúcim sa v blízkom medzigalaktickom médiu. Nájdite sériu kvazarov tiahnucich sa do diaľky, môžete efektívne vidieť časovú os ionizácie neutrálneho vodíkového plynu.

Poznať teóriu je jedna vec. Z praktického hľadiska je ťažké interpretovať presnú časovú os z hŕstky kvazarov. Nielenže je ich svetlo skreslené expanziou vesmíru, ale tiež prechádza cez vrecká neutrálneho vodíka vytvoreného po kozmickom úsvite.

Aby výskumníci získali lepší pocit z tohto koktania ionizovaného vodíka na oblohe, zväčšili svoju vzorku a strojnásobili predchádzajúci počet vysokokvalitných spektrálnych údajov analýzou svetla z celkovo 67 kvazarov.

Cieľom bolo lepšie pochopiť vplyv týchto čerstvejších vreciek atómov vodíka, čo výskumníkom umožnilo lepšie identifikovať vzdialenejšie výbuchy ionizácie.

Podľa ich vlastných údajov posledné zvyšky pôvodného vodíka dopadli do lúčov hviezd prvej generácie približne 1,1 miliardy rokov po Veľkom tresku.

'Až pred niekoľkými rokmi prevládala múdrosť, že reionizácia bola dokončená takmer o 200 miliónov rokov skôr,' hovorí astronóm Frederick Davies z Inštitútu Maxa Plancka pre astronómiu v Nemecku.

'Teraz máme zatiaľ najsilnejší dôkaz, že tento proces sa skončil oveľa neskôr, počas kozmickej epochy, ktorú sú pozorovateľné zariadenia súčasnej generácie ľahšie pozorovateľné.'

Budúca technológia schopná priamo detegovať spektrálne čiary emitované reionizáciou vodíka by mala byť schopná ďalej objasniť nielen to, kedy sa táto epocha skončila, ale poskytnúť aj kritické podrobnosti o tom, ako sa vyvíjala.

'Tento nový súbor údajov poskytuje rozhodujúce kritérium, na základe ktorého sa budú v nasledujúcich rokoch testovať numerické simulácie prvej miliardy rokov vesmíru.' hovorí Davies.

Tento výskum bol publikovaný v Mesačné oznámenia Kráľovskej astronomickej spoločnosti .

O Nás

Publikácia Nezávislých, Osvedčených Skutočností O Správach O Zdraví, Priestore, Prírode, Technológii A Životnom Prostredí.