Раниот универзум бил прилично темен бидејќи бил полн со водород што ја блокира светлината.
Дури кога се појавиле првите ѕвезди и почнале да ја осветлуваат својата околина со УВ зраци, се појавила светлина. Ова се случило за време на Епохата на рејонизација, процес кој предизвикал рејонизирање на материјата во универзумот по крајот на „темното доба“. Но, дури и пред оваа епоха, специфичен и мистериозен тип на светлина - Лајман-алфа зрачењето - се пробиваше низ темнината.
Научниците долго време се обидуваат да откријат од каде доаѓаат овие емисии? Лајман-алфа зрачењето се појавува во опсегот на УВ и доаѓа од атоми на водород. Астрономите го именуваа спектарот на овие емисии како Лајман-алфа шум.
„Една од големите мистерии беше светлината од атомите на водород во многу раниот универзум, која требаше да биде целосно блокирана од недопрениот неутрален гас што се формираше по Големата експлозија“, рече космологот Калум Витен од Универзитетот во Кембриџ во Велика Британија.
Вселенскиот телескоп James Webb (JWST) им помогна на научниците да најдат решение за овој феномен. Станува збор за револуционерен инфрацрвен вселенски телескоп од девет милијарди долари, кој е стопати почувствителен од телескопот Hubble.
JWST главно ја набљудува пространоста на просторот во инфрацрвениот спектар, што му овозможува да навлезе во облаци од гас и прашина и може да открие фотони ослободени од ѕвездите во првите галаксии. Hubble работеше првенствено на оптички и ултравиолетови бранови должини.
„Онаму каде што Hubble виде само една голема галаксија, James Webb гледа група помали галаксии во интеракција една со друга. Ова влијаеше на нашето разбирање за необичните емисии на водород од некои од првите галаксии“, рече Серџо Мартин-Алварез од Универзитетот Стенфорд за Universe Today.
Раните галаксии беа огромни индустрии за формирање ѕвезди и богат извор на Лајман-алфа емисии. Повеќето од емисиите беа блокирани од древниот неутрален водород кој го исполнуваше просторот помеѓу галаксиите во раниот универзум. Повеќето од објектите што емитуваат Лајман-алфа зрачење се галаксии со блиски соседи, што покажува дека галактичките спојувања и нивното обилно формирање на ѕвезди се зад Лајман-алфа емисиите.
Научниците ја тестираа оваа идеја со симулирање на галактички спојувања и нивните интеракции. Симулацијата покажа дека ѕвездите што емитуваат Лајман-алфа зрачење создале региони на јонизиран водород во неутралниот водород што ја блокира светлината што ги пропушта Лајман-алфа емисиите.
Истражувањето покажа дека имало повеќе галактички спојувања во раниот универзум отколку што можевме да видиме пред појавата на JWST. Овие спојувања, интеракции и обилно создавање се одговорни за создавањето на Лајман-алфа емисиите и нивното продирање низ темнината на раниот универзум.
Студијата AstroSat detection of Lyman continuum emission from a z = 1.42 galaxy, беше објавена во списанието Nature Astronomy.
