Astronomi koji žele precizirati kada se dogodila reionolizacija svemira, pronašli su neke od najranijih galaksija oko 800 milijuna godina nakon Velikog praska. Starost jedne galaksije potvrđena je karakterističnim neutralnim vodikovim potpisom u 787 milijuna godina nakon Velikog praska. Ovo otkriće prva je potvrda dobi za takozvanu galaksiju odbacivanja u ono daleko vrijeme i točke kada je epoha reionizacije vjerojatno započela.
Razdoblje reionizacije je otprilike u dalekom vremenu koje astronomi mogu promatrati. Veliki prasak prije 13,7 milijardi godina stvorio je vrući, mutni svemir. Nekih 400.000 godina kasnije temperature su se ohladile, elektroni i protoni su se pridružili da bi stvorili neutralni vodik, a mrak se očistio. Nešto prije milijardu godina nakon Velikog praska, neutralni vodik počeo je formirati zvijezde u prvim galaksijama, koje su zračile energijom i mijenjale vodik natrag u ioniziran. Iako nije gusta plazma juha iz ranijeg razdoblja neposredno nakon Velikog praska, ova je zvijezda započela epohu reionizacije.
Astronomi znaju da je ovo doba završilo oko milijardu godina nakon Velikog praska, ali kada je počelo, izmiče im se.
Tražimo galaksije „odustajanja“, rekao je Masami Ouchi, koji je predvodio američki i japanski astronomski tim osvrćući se na epohu reionizacije. "Koristimo progresivno sve crnije filtre koji otkrivaju sve veću valnu duljinu svjetlosti i promatramo iz kojih galaksija nestaju ili" padaju "slike nastale pomoću tih filtera. Starije, udaljenije galaksije "padaju" postupno crvenijim filtrima i specifičnim valnim duljinama mogu nam reći udaljenost i starost galaksija. Ono zbog čega se ova studija razlikuje je to što smo istraživali područje koje je preko 100 puta veće od prethodnih i, kao rezultat toga, imali smo veći uzorak ranih galaksija (22) u odnosu na prošla istraživanja. Osim toga, uspjeli smo potvrditi dob jedne galaksije “, nastavio je. "Budući da su sve galaksije pronađene istom tehnikom pada, vjerojatno će biti iste dobi."
Ouchijev tim uspio je provesti tako veliko istraživanje jer su koristili prilagođeni, super crveni filtar i druga jedinstvena tehnološka dostignuća u osjetljivosti na crveno na širokokutnoj kameri 8,3-metarskog teleskopa Subaru. Oni su vršili svoja zapažanja od 2006. do 2009. u polju Subaru Deep Field i Great Observatories Origins Deep Survey North. Potom su svoja opažanja uspoređivali s podacima prikupljenim u drugim studijama.
Astronomi su se pitali je li svemir podnio reionizaciju trenutačno ili postupno s vremenom, ali što je još važnije, pokušali su ga izolirati kad je svemir započeo reonizaciju. Mjerenja gustoće i svjetline galaksije ključna su za izračunavanje stopa stvaranja zvijezda, što govori mnogo o tome što se dogodilo kada. Astronomi su gledali u stopu stvaranja zvijezda i brzinu ioniziranja vodika.
Koristeći podatke iz svoje studije i drugih, utvrdili su da su stope stvaranja zvijezda dramatično niže sa 800 milijuna godina na oko milijardu godina nakon Velikog praska, a nakon toga. Prema tome, izračunali su da će brzina ionizacije biti vrlo spora tijekom ovog ranog vremena, zbog ove niske stope stvaranja zvijezda.
"Zaista smo bili iznenađeni što se stopa ionizacije čini tako niskom, što bi predstavljalo kontradikciju s tvrdnjom o NASA-inom WMAP satelitu. Zaključeno je da je reonizacija započela najkasnije 600 milijuna godina nakon Velikog praska ", primijetio je Ouchi. „Mislimo da bi se ova zagonetka mogla objasniti učinkovitijim stopama proizvodnje jonizirajućih fotona u ranim galaksijama. Formiranje masivnih zvijezda možda je tada bilo mnogo energičnije nego u današnjim galaksijama. Manje, masivne zvijezde proizvode više ionizirajućih fotona od mnogih manjih zvijezda “, objasnio je.
Istraživanje će biti objavljeno u prosincu u časopisu Astrophysical Journal.
Izvor: EurekAlert
