Галактика, которая развеяла туман

Как вселенная научилась пропускать свет? В течение первых миллиарда лет вселенная не была ясным, звездным местом, каким мы его видим сегодня. Она была заполнена густым туманом из водорода, настолько плотным, что ультрафиолетовый свет не мог пройти сквозь него. Затем, медленно, туман начал рассеиваться. Астрономы называют это Эрой Реонизации, и на протяжении десятилетий они спорили о том, что именно вызвало это очищение. Теперь Хаббл, возможно, наконец поймал виновника на месте преступления.

Галактика, находящаяся в центре этой истории, называется MXDFz4.4, и мы видим её такой, какой она была всего через 1.4 миллиарда лет после Большого Взрыва, глубоко в туманном раннем宇宙. Что делает её замечательной, так это то, что Хаббл обнаружил её ионизирующий свет, тот самый ультрафиолетовый свет, способный сделать водородовый газ прозрачным. Это считалось невозможным, поскольку туман ранней вселенной ожидался, что задушит такой свет задолго до того, как он сможет достичь нас. Тем не менее, вот она, первая галактика своего рода, когда-либо замеченная так близко к рассвету времени.

Схематическая шкала времени вселенной, изображающая место реонизации в космической истории (Кредит: NASA)

MXDFz4.4 достигла этого, потому что, несмотря на свои небольшие размеры, она была свирепой. Она примерно в сто раз меньше нашей Галактики, но создает новые звезды в десять раз быстрее. Упакуйте столько молодых, горячих, массивных звезд в такое маленькое пространство, и вы создадите печь, и исследователи считают, что от половины до всех её палящих ультрафиолетовых лучей пробиваются сквозь окружающий газ и утекают в космос.

Те же звезды помогают как в жизни, так и в смерти. Массивные звезды быстро сгорают и умирают молодыми, взрываясь как сверхновые в течение нескольких миллионов лет. Каждый взрыв разрывает колоссальную дыру в газе, открывая ещё одно окно, через которое свет может вырваться наружу. Галактика, подобная этой, фактически очищает своё собственное соседство.

Космический телескоп Хаббл, видимый с космического шаттла Колумбия во время миссии STS-109 (Кредит: NASA)

Хаббл не смог бы разгадать эту загадку в одиночку. Свет от MXDFz4.4 путешествовал более 12 миллиардов лет, чтобы достичь нас, растянувшись расширяющейся вселенной из ультрафиолетового в видимый свет, который Хаббл способен захватить. Затем астрономы использовали Космический телескоп Джеймса Уэбба, чтобы взвесить галактику и прочитать её историю, а также Очень большой телескоп в Чили, чтобы точно определить её местоположение.

Это открытие имеет значение, потому что это самый близкий взгляд на момент, когда вселенная очистилась. До сих пор самой ранней галактикой, пойманной за утечкой такого рода света, была та, что находилась на расстоянии 1.6 миллиарда лет после Большого Взрыва. MXDFz4.4 отодвигает эту границу назад, и астрономы подозревают, что она далеко не одна. Где-то в глубоком поле ждут своего открытия ещё больше таких маленьких печей, каждая из которых является лампой, которая помогла сжечь туман и позволила вселенной, наконец, быть увиденной.