Мал број „пропустливи“ галаксии можеби го јонизирале раниот универзум

Нова анализа на податоци од вселенскиот телескоп „Џејмс Веб“ сугерира дека космичката рејонизација можеби била поттикната од релативно мал број галаксии што испуштале голем дел од своето јонизирачко зрачење во меѓугалактичкиот простор.

Истражувачите од Универзитетот во Женева анализирале спектри на 1.428 галаксии набљудувани со инструментот NIRSpec, на црвени поместувања од 5 до 10. Тоа одговара на период од приближно 500 милиони до една милијарда години по Големата експлозија.

Рејонизацијата се случила кога ултравиолетовото зрачење од првите ѕвезди и галаксии го загреало неутралниот водород и го претворило во јонизирана состојба. Клучна улога во тој процес имале фотоните од Лајмановиот континуум, со бранови должини пократки од 912 ангстреми. Повеќето од нив се апсорбираат во самите галаксии од гасот и прашината, па важен фактор е колкав дел успева да избега.

Според резултатите, околу 20 отсто од анализираните галаксии се „силни испуштачи“, со фракција на бегство на јонизирачките фотони поголема од 10 отсто. Иако се малцинство, тие придонесуваат со околу 87 отсто од фотоните што стигнуваат до меѓугалактичкиот простор. Тоа укажува дека токму овие галаксии можеле да го движат најголемиот дел од рејонизацијата.

Улогата на галаксиите се менувала со текот на времето. При пониски црвени поместувања, односно околу z=5–6, најсветлите галаксии произведувале најмногу јонизирачки фотони. На поголеми црвени поместувања, над z=6, слабите галаксии придонесувале приближно колку и светлите.

Комбинирајќи ги набљудувањата со модели, тимот проценува дека рејонизацијата завршила околу z=5,8, што е во согласност со други мерења. Сепак, авторите предупредуваат дека бројките зависат од избраниот модел и од ограничената површина на набљудуваното небо. Најголемата неизвесност е extrapolationцијата кон многу слабите галаксии, кои сè уште не се доволно проучени.

За попрецизен одговор ќе бидат потребни дополнителни длабоки набљудувања со „Џејмс Веб“ и со идниот Extremely Large Telescope. Резултатите се објавени како научен труд во претпечатна форма на arXiv.