Astronomové, kteří chtěli určit, kdy došlo k reionozaci vesmíru, našli některé z prvních galaxií asi 800 milionů let po Velkém třesku. Věk jedné galaxie byl potvrzen charakteristickým podpisem neutrálního vodíku 787 milionů let po Velkém třesku. Nález je prvním věkovým potvrzením takzvané „dropout galaxie“ v té vzdálené době a určit, kdy pravděpodobně začala reionizační epocha.
Reionizační období je o nejvzdálenějším čase v čase, který mohou astronomové pozorovat. Velký třesk před 13,7 miliardami let vytvořil horký, temný vesmír. Asi o 400 000 let později se teploty ochladily, elektrony a protony se spojily do neutrálního vodíku a šelma se vyčistila. Nějaký čas před 1 miliardou roků po velkém třesku, neutrální vodík začal tvořit hvězdy v prvních galaxiích, který vyzařoval energii a změnil vodík zpět k ionized. Ačkoli to nebyla hustá plazmatická polévka z předchozího období těsně po Velkém třesku, tato hvězdná formace zahájila reionizační epochu.
Astronomové vědí, že tato éra skončila asi 1 miliardu let po Velkém třesku, ale když to začalo, uniklo jim.
Hledáme „předčasné“ galaxie, “řekl Masami Ouchi, který vedl americký a japonský tým astronomů ohlédnutí za reionizační epochou. „Používáme postupně červenější filtry, které odhalují rostoucí vlnové délky světla a sledujeme, které galaxie zmizí nebo„ vypadnou “z obrázků vytvořených pomocí těchto filtrů. Starší a vzdálenější galaxie „výpadek“ progresivně červenějších filtrů a specifické vlnové délky nám mohou určit vzdálenost a věk galaxií. Tato studie se liší tím, že jsme zkoumali oblast, která je více než stokrát větší než ta předchozí, a v důsledku toho jsme měli větší vzorek raných galaxií (22) než dřívější průzkumy. Navíc jsme dokázali potvrdit věk jedné galaxie, “pokračoval. "Vzhledem k tomu, že všechny galaxie byly nalezeny pomocí stejné techniky opuštění, pravděpodobně budou ve stejném věku."
Tým Ouchi byl schopen provést tak rozsáhlý průzkum, protože použil na zakázku vyrobený super-červený filtr a další jedinečné technologické vylepšení v červené citlivosti na širokoúhlé kameře 8,3 metru Subaru Telescope. Od roku 2006 do roku 2009 provedli svá pozorování v polích Subaru Deep Field a Great Observatories Origins Deep Survey North. Poté porovnali svá pozorování s údaji získanými v jiných studiích.
Astronomové přemýšleli, zda vesmír prošel reionizací okamžitě nebo postupně v průběhu času, ale co je důležitější, pokusili se izolovat, když vesmír začal reionizaci. Měření hustoty a jasu galaxie jsou klíčem k výpočtu rychlosti tvorby hvězd, které hodně říkají o tom, co se stalo, když. Astronomové sledovali rychlost tvorby hvězd a rychlost ionizace vodíku.
Na základě údajů z jejich studie a dalších zjistili, že míra formování hvězd byla dramaticky nižší z 800 milionů let na zhruba miliardu let po Velkém třesku a poté. Podle toho vypočítali, že rychlost ionizace bude během této rané doby velmi pomalá, kvůli této nízké rychlosti tvorby hvězd.
"Byli jsme opravdu překvapeni, že rychlost ionizace se zdá být tak nízká, což by bylo v rozporu s tvrzením satelitu WMAP NASA." Dospěl k závěru, že reionizace začala nejpozději 600 milionů let po Velkém třesku, “poznamenal Ouchi. "Myslíme si, že tato hádanka by mohla být vysvětlena efektivnější rychlostí produkce ionizujícího fotonu v časných galaxiích." Formování hmotných hvězd mohlo být mnohem energičtější než v dnešních galaxiích. Méně hmotných hvězd produkuje více ionizujících fotonů než mnoho menších hvězd, “vysvětlil.
Výzkum bude publikován v prosincovém vydání Astrofyzikálního deníku.
Zdroj: EurekAlert
