Astronomi, ki želijo natančno določiti, kdaj je prišlo do ponovne reorganizacije vesolja, so našli nekatere najzgodnejše galaksije približno 800 milijonov let po velikem udaru. Starost ene galaksije je potrdil značilen nevtralni vodikov podpis pri 787 milijonih let po velikem udaru. Ugotovitev je prva starostna potrditev tako imenovane osipne galaksije v tistem oddaljenem času in natančne točke, ko se je verjetno začela reionizacijska epoha.
Obdobje reionizacije je približno daleč v času, ki ga astronomi lahko opazujejo. Big Bang, pred 13,7 milijarde let, je ustvaril vroče, mutno vesolje. Približno 400.000 let pozneje so se temperature ohladile, elektroni in protoni so se pridružili, da so tvorili nevtralni vodik, in murk se je očistil. Nekaj pred milijardo let po velikem udaru je nevtralni vodik začel tvoriti zvezde v prvih galaksijah, ki so izžarevale energijo in vodik nazaj spremenili v ionizirano. Čeprav ni debela plazemska juha iz prejšnjega obdobja tik po velikem udaru, je ta zvezda nastala začetek reionizacijske epohe.
Astronomi vedo, da se je to obdobje končalo približno milijardo let po velikem udaru, ko pa se je začelo, se jim je izmikalo.
Iščemo galaksije "osipa", "je dejal Masami Ouchi, ki je vodil ameriško in japonsko ekipo astronomov, ki so gledali nazaj v epoho reionizacije. "Uporabljamo postopno bolj rdeče filtre, ki razkrivajo naraščajoče valovne dolžine svetlobe in opazujemo, katere galaksije izginjajo iz slike ali so izpadle iz teh filtrov. Starejše, bolj oddaljene galaksije postopoma rdeče filtre in specifične valovne dolžine nam lahko povedo razdaljo in starost galaksij. Zaradi tega je ta študija drugačna, saj smo raziskali območje, ki je več kot 100-krat večje od prejšnjih, zato smo imeli večji vzorec zgodnjih galaksij (22) kot pretekle raziskave. Poleg tega smo uspeli potrditi starost ene galaksije, «je nadaljeval. "Ker so bile vse galaksije najdene z isto tehniko osipa, bodo verjetno iste starosti."
Ouchijeva ekipa je lahko izvedla tako obsežno raziskavo, saj so na široko polje 8-metrskega teleskopa Subaru na široko polje polnem 8,3-metrskem teleskopu Subaru uporabili super rdeč filter in druge edinstvene tehnološke napredke v občutljivosti za rdeče. Od leta 2006 do 2009 so stališča opazovali na področju Subaru Deep Field in Great Observatories Origins Deep Survey North. Nato so svoja opažanja primerjali s podatki, zbranimi v drugih raziskavah.
Astronomi so se spraševali, ali je vesolje skozi čas prišlo do reionizacije v trenutku ali postopoma, še pomembneje pa je, da so ga poskušali izolirati, ko se je vesolje začelo z reionizacijo. Meritve gostote in svetlosti galaksije so ključne za izračun stopenj tvorbe zvezd, ki veliko povedo, kaj se je zgodilo kdaj. Astronomi so si ogledali hitrost nastajanja zvezd in hitrost ioniziranega vodika.
Na podlagi podatkov iz njihove študije in drugih so ugotovili, da so stopnje nastajanja zvezd močno padle od 800 milijonov let do približno milijarde let po velikem udaru, nato pa še. V skladu s tem so izračunali, da bi bila hitrost ionizacije v tem zgodnjem času zelo počasna, ker je ta nizka stopnja nastajanja zvezd.
"Bili smo res presenečeni, da se zdi stopnja ionizacije tako nizka, kar bi predstavljalo nasprotovanje trditvi o Nasinem satelitu WMAP. Ugotovilo je, da se je rejonizacija začela najpozneje 600 milijonov let po velikem udaru, "je pripomnil Ouchi. „Menimo, da bi to uganko lahko razložili z učinkovitejšimi stopnjami ionizirajočih fotonov v zgodnjih galaksijah. Tvorba masivnih zvezd je bila morda veliko bolj živahna kot v današnjih galaksijah. Manj, masivne zvezde proizvajajo več ionizirajočih fotonov kot številne manjše zvezde, "je pojasnil.
Raziskava bo objavljena v decembrski številki Astrofizičnega časopisa.
Vir: EurekAlert
