S pomočjo najnovejšega Hubblejevega orodja, spektrografa kozmičnega izvora (COS), so raziskovalci pribili žebelj in izboljšali naše razumevanje ponovne vključitve helija v zgodnjem vesolju, razjasnili so časovni okvir pred 11,7 do 11,3 milijarde let, ko je vesolje odtrgalo elektrone pred prvobitnostjo atomi helija. Znanstveniki Hubble-ja pravijo, da je bil to ekvivalent globalnemu segrevanju, le da je v tem času v celotnem zgodnjem vesolju pihal vročinski val, ki je skoraj 500 milijonov let zaviral rast majhnih galaksij.
Vesolje je šlo skozi začetni vročinski val pred več kot 13 milijardami let, ko je energija zgodnjih masivnih zvezd ionizirala hladen medzvezdni vodik iz Velikega poka. To epoho pravzaprav imenujemo rejonizacija, ker so bila vodikova jedra prvotno v ioniziranem stanju kmalu po začetkih vesolja.
Minilo je še 2 milijardi let, preden je vesolje ustvarilo vire ultravijoličnega sevanja z dovolj energije, da je ponovno ustvaril helij, proizveden v Velikem prasku, ki je segreval intergalaktični plin in ga zaviral, da se gravitacijsko propada, da bi v nekaterih majhnih galaksijah oblikoval nove generacije zvezd. Galaksije z najnižjo maso se sploh niso mogle zadržati na svojem plinu in pobegnile so nazaj v medgalaktični prostor.
To sevanje ni izhajalo iz zvezd, temveč iz kvazarjev, briljantnih jeder aktivnih galaksij. Pravzaprav epoha, ko se je helij ponovno uresničeval, ustreza prehodnemu času zgodovine vesolja, ko so bili najpogostejši kvazarji.
Michael Shull z univerze v Koloradu in njegova ekipa so lahko iz kvazarja našli ultravijolične spektralne absorpcijske linije helija v ultravijolični svetlobi. Kvazarski svetilnik sija svetlobo skozi vmešane oblake sicer nevidnega plina, kot žaromet, ki sije skozi meglo. Žarek omogoča sondiranje vzorčnega jedra oblakov plinov, ki se pretakajo med galaksijami v zgodnjem vesolju.
Bil je hud čas. Galaksije so se pogosto trkale in to je zajahalo supermasivne črne luknje v jedrih galaksij s padajočim plinom. Črne luknje so nekaj gravitacijske energije te mase besno pretvorile v močno daljnosežno ultravijolično sevanje, ki bi bliskalo iz galaksij. To je medgalaktični helij segrelo z 18.000 stopinj Fahrenheita na skoraj 40.000 stopinj. Po ponovnem oživljanju helija v vesolju se je medgalaktični plin ponovno ohladil in pritlikave galaksije so lahko ponovno začele normalno sestavljati.
"Predstavljam si, da bi se lahko nastalo še nekaj pritlikavih galaksij, če se ne bi zgodila reionizacija helija," je dejal Shull.
Doslej imata Shull in njegova ekipa samo eno vidno črto za merjenje prehoda helija, toda znanstvena ekipa COS namerava uporabiti Hubbleja, da pogleda v druge smeri in preveri, ali se reionizacija helija enakomerno odvija po vesolju.
Rezultati znanstvene skupine bodo objavljeni v številki časopisa The Astrophysical Journal z dne 20. oktobra.
Vir: HubbleSite
