Използвайки най-новия инструмент на Хъбъл - Спектрографът за космически произход (COS), изследователите са приковали и подобрили нашето разбиране за реионизация на хелий в ранната Вселена, изяснявайки времевата рамка от преди 11,7 до 11,3 милиарда години, когато Вселената е отнела електроните от първоначалната хелиеви атоми. Учените на Хъбъл твърдят, че това е било еквивалент на глобалното затопляне, с изключение на това, че топлинна вълна взривила през цялата ранна Вселена по това време, като потиска растежа на малките галактики за почти 500 милиона години.
Вселената премина през първоначална топлинна вълна преди повече от 13 милиарда години, когато енергията от ранни масивни звезди йонизираше студен звезден водород от Големия взрив. Тази епоха всъщност се нарича реионизация, тъй като първоначално водородните ядра са били в йонизирано състояние, малко след началото на Вселената.
Минаха още 2 милиарда години, преди Вселената да произведе източници на ултравиолетово лъчение с достатъчно енергия, за да реионизира хелия, произведен в Големия взрив, който загрява междугалактичен газ и го възпрепятства от гравитационно срутване, за да образува нови поколения звезди в някои малки галактики. Галактиките с най-малка маса дори не успяха да се задържат на своя газ и той избяга обратно в междугалактическото пространство.
Това излъчване не идва от звезди, а по-скоро от квазари, блестящите ядра на активните галактики. Всъщност епохата, когато хелият се реионизира, съответства на преходно време в историята на Вселената, когато квазарите са най-обилни.
Майкъл Шул от Университета в Колорадо и неговият екип успяха да намерят контролните спектрални линии за поглъщане на хелия в ультрафиолетовата светлина от квазар. Квазарният маяк грее светлина през намесени облаци от иначе невидим газ, като фара, светеща през мъгла. Лъчът дава възможност за изследване на пробата с ядро на облаците от газове, пресечени между галактиките в ранната Вселена.
Беше гнусно време. Галаксиите често се сблъскват и това затрупва свръхмасивни черни дупки в сърцевините на галактиките с падащ газ. Черните дупки яростно преобразуваха част от гравитационната енергия на тази маса в мощно далечно ултравиолетово лъчение, което ще пламне от галактики. Това загрява междугалактичния хелий от 18 000 градуса по Фаренхайт до близо 40 000 градуса. След като хелият се реионизира във Вселената, междугалактичният газ отново се охлажда и джуджетата галактики могат да възобновят нормалното си сглобяване.
„Представям си, че може би са се образували още няколко галактики джуджета, ако не се беше извършила реализация на хелий“, каза Шъл.
Засега Shull и неговият екип имат само един мерник за измерване на прехода на хелия, но научният екип на COS планира да използва Hubble, за да погледне в други посоки, за да провери дали реионизацията на хелия се извършва равномерно в цялата вселена.
Резултатите на научния екип ще бъдат публикувани в броя от 20 октомври на The Astrophysical Journal.
Източник: HubbleSite
