Датские ученые из Копенгагенского университета совершили прорыв в изучении ранней истории космоса, обнаружив, что эпоха «просветления» Вселенной началась на 200 миллионов лет раньше, чем считалось ранее. Их исследование, опубликованное в журнале Nature, меняет представления о ключевом этапе эволюции Вселенной.

Что такое «просветление»?

Эпоха реионизации — это период, когда нейтральный газ, заполнявший пространство после Большого взрыва, под воздействием первых источников света стал ионизированным и прозрачным. Этот процесс превратил темный, непроницаемый космос в тот, что мы видим сегодня, полный звезд и галактик. До сих пор ученые полагали, что реионизация началась примерно через 500 миллионов лет после Большого взрыва, но новые данные сдвигают эту границу.

Открытие в далекой галактике

С помощью телескопа «Джеймс Уэбб» астрономы изучили галактику JADES-GS-z13-1 — одну из самых далеких из известных. Она сформировалась всего через 300 миллионов лет после рождения Вселенной. Ученых поразило яркое свечение в линии Лайман-альфа — ультрафиолетовом излучении атомов водорода, которое удалось зафиксировать.

Ранее считалось, что в столь ранний период плотный нейтральный газ полностью поглощал такое излучение, делая его обнаружение невозможным. Однако свет Лайман-альфа указывает на наличие «пузыря» ионизированного газа вокруг галактики. «Это один из первых признаков реионизации. Мы, похоже, поймали момент, когда Вселенная начала становиться прозрачной», — заявили авторы исследования.

Что запустило процесс?

Ученые предполагают, что мощное ультрафиолетовое излучение первых массивных звезд или активность сверхмассивных черных дыр могло ионизировать газ вокруг JADES-GS-z13-1. Эти «пузыри» постепенно расширялись, соединялись и в итоге рассеяли космический «туман», сделав Вселенную проницаемой для света. Открытие намекает, что такие зоны могли появляться уже через 300 миллионов лет после Большого взрыва — на 200 миллионов лет раньше, чем ожидалось.

Почему это важно?

Реионизация — ключ к пониманию того, как Вселенная эволюционировала из темного хаоса в мир галактик. Новые данные показывают, что первые звезды и черные дыры были активнее и сформировались быстрее, чем думали ученые. Это подтверждает мощь «Джеймса Уэбба», запущенного в 2021 году, который позволяет заглянуть в эпоху, недоступную предыдущим телескопам, таким как «Хаббл».

По словам астронома Михаила Шапошникова из Института космических исследований РАН (комментарий не связан с исследованием), сдвиг сроков реионизации может повлиять на модели формирования первых звездных систем. «Если процесс начался раньше, значит, первые поколения звезд были более массивными и яркими, чем мы предполагали», — отметил он.

Что дальше?

Открытие — лишь начало. Ученые планируют изучить другие ранние галактики, чтобы понять, насколько широко распространены такие «пузыри». Дополнительные данные от «Джеймса Уэбба» и будущих миссий, таких как китайский телескоп Xuntian (запуск в 2026 году), помогут уточнить сроки и механизмы реионизации. Возможно, мы стоим на пороге переписывания истории ранней Вселенной.

Обнаружение следов «просветления» в галактике JADES-GS-z13-1 — это окно в прошлое, открывающее нам первые шаги Вселенной к свету. Датские астрономы показали, что реионизация началась раньше, чем мы думали, подчеркивая невероятную активность первых звезд и черных дыр. Пока телескопы продолжают вглядываться в глубины космоса, мы приближаемся к разгадке того, как зародился наш звездный мир.