Izmantojot Habla jaunāko rīku - kosmiskās izcelšanās spektrogrāfu (COS), pētnieki ir pavirši un padziļinājuši mūsu izpratni par hēlija reionizāciju agrīnajā Visumā, noskaidrojot laika posmu no 11,7 līdz 11,3 miljardiem gadu atpakaļ, kad Visums atņēma elektronus no pirmatnējā. hēlija atomi. Habla zinātnieki saka, ka tas bija līdzvērtīgs globālajai sasilšanai, izņemot to, ka karstuma vilnis tajā laikā uzspridzināja visu agro Visumu, kavējot mazo galaktiku augšanu gandrīz 500 miljonus gadu.
Visums izgāja sākotnējo karstuma vilni pirms vairāk nekā 13 miljardiem gadu, kad agrīno masīvo zvaigžņu enerģija no lielā sprādziena jonizēja aukstu starpzvaigžņu ūdeņradi. Šo laikmetu patiesībā sauc par reionizāciju, jo ūdeņraža kodoli sākotnēji bija jonizētā stāvoklī neilgi pēc Visuma pirmsākumiem.
Pagāja vēl 2 miljardi gadu, pirms Visums ražoja ultravioletā starojuma avotus ar pietiekami daudz enerģijas, lai reionizētu Lielajā sprādzienā ražoto hēliju, kas karsēja starpgalaktiskās gāzes un neļāva tai gravitācijas laikā sabrukt, veidojot jaunās zvaigžņu paaudzes dažās mazās galaktikās. Zemākās masas galaktikas pat nespēja noturēt gāzi, un tās aizbēga atpakaļ starpgalaktiskajā telpā.
Šis starojums nenāca no zvaigznēm, bet drīzāk no kvazāriem, aktīvo galaktiku spožajiem kodoliem. Faktiski laikmets, kad hēlijs tika reionizēts, atbilst pārejošam laikam Visuma vēsturē, kad kvazāri bija visbagātākie.
Maikls Šīls no Kolorādo universitātes un viņa komanda spēja atrast indikatora hēlija spektrālās absorbcijas līnijas ultravioletā gaismā no kvazāra. Kvazara bāka spīd caur caurumiem, kas iedarbojas citādi neredzamā gāzē, kā lukturis, kas spīd caur miglu. Staru kūlis pieļauj parauga zondi gāzes mākoņiem, kas ir agrīnā Visuma galaktiku starpā.
Tas bija nervozs laiks. Galaktikas bieži sadūrās, un galaktiku kodolos ar piezemētu gāzi tika izveidoti supermasīvi melnie caurumi. Melnie caurumi nikni pārveidoja daļu no šīs masas gravitācijas enerģijas spēcīgā tālu ultravioletā starojumā, kas izplūst no galaktikām. Tas sildīja starpgalaktisko hēliju no 18 000 grādiem pēc Fārenheita līdz gandrīz 40 000 grādiem. Pēc tam, kad hēlijs tika reionizēts Visumā, starpgalaktiskā gāze atkal atdzisa un punduru galaktikas varēja atsākt normālu montāžu.
"Es iedomājos, ka varētu būt izveidojušās vēl dažas punduru galaktikas, ja nebūtu notikusi hēlija reionizācija," sacīja Shull.
Pagaidām Šūlam un viņa komandai ir tikai viens redzesloks, lai izmērītu hēlija pāreju, bet COS zinātnes komanda plāno izmantot Hablu, lai skatītos citos virzienos, lai redzētu, vai hēlija reionizācija vienmērīgi notika visā Visumā.
Zinātniskās grupas rezultāti tiks publicēti The Astrophysical Journal 20. oktobra numurā.
Avots: Habla vietne
