Галактика, що розвіяла туман

Як всесвіт навчився пропускати світло? Протягом перших мільярда років всесвіт не був ясним, зоряним місцем, яке ми бачимо сьогодні. Він був заповнений густим туманом водню, настільки щільним, що ультрафіолетове світло не могло пройти через нього. Потім, повільно, туман почав розсіюватися. Астрономи називають це Ерою реіонізації, і протягом десятиліть вони сперечалися про те, що ж спричинило це очищення. Тепер Хаббл, можливо, нарешті спіймав винуватця на місці злочину.

Галактика, що є серцем цієї історії, називається MXDFz4.4, і ми бачимо її такою, якою вона була всього через 1,4 мільярда років після великого вибуху, глибоко в туманному ранньому всесвіті. Що робить її особливою, так це те, що Хаббл виявив її іонізуюче світло, те саме ультрафіолетове сяйво, здатне робити водень прозорим. Це вважалося неможливим, оскільки туман раннього всесвіту очікувалося, що задушить таке світло задовго до того, як воно зможе досягти нас. Але ось вона, перша галактика свого роду, коли-небудь помічена так близько до світанку часу.

Схематична хронологія всесвіту, що зображує місце реіонізації в космічній історії (Кредит: NASA)

MXDFz4.4 досягла цього, тому що, незважаючи на свій малий розмір, вона була лютим. Вона приблизно в сто разів менша за нашу Чумацький Шлях, але створює нові зірки в десять разів швидше. Якщо втиснути так багато молодих, гарячих, масивних зірок у таку маленьку площу, ви створите піч, і дослідники вважають, що від половини до всього її пекучого ультрафіолетового світла пробивається через навколишній газ і втікає в космос.

Ті ж самі зірки допомагають у смерті так само, як і в житті. Масивні зірки швидко згоряють і гинуть молодими, вибухаючи як наднові через кілька мільйонів років. Кожен вибух розриває колосальну дірку в газі, відкриваючи ще одне вікно, через яке світло може вирватися. Галактика, як ця, фактично очищає своє власне сусідство.

Космічний телескоп Хаббл, вид з космічного шатла Колумбія під час місії STS-109 (Кредит: NASA)

Хаббл не міг розгадати цю справу самостійно. Світло від MXDFz4.4 подорожувало більше 12 мільярдів років, щоб досягти нас, розтягнуте розширюючим всесвітом з ультрафіолетового в видиме світло, яке Хаббл здатен ловити. Астрономи потім використали Космічний телескоп Джеймса Вебба, щоб зважити галактику та прочитати її історію, а також Дуже великий телескоп у Чилі, щоб точно визначити її місцезнаходження.

Це відкриття важливе, оскільки це найближчий погляд на момент, коли всесвіт очистився. До цього часу найраніша галактика, помічена, що випускає таке світло, знаходилася на відстані 1,6 мільярда років після великого вибуху. MXDFz4.4 відсуває цей рубіж назад, і астрономи підозрюють, що вона далеко не одна. Десь у глибокому полі ще більше таких маленьких печей чекають на те, щоб їх знайшли, кожна з яких є лампою, що допомогла спалити туман і нарешті дозволила всесвіту бути побаченим.