ประภาคารกาแล็คซี่โบราณส่องผ่านหมอกแห่งจักรวาลยุคแรกใหม่-) การสังเกตเปิดเผย
นักวิจัยค้นพบแสงอัลตราไวโอเลตที่สดใส (UV) ที่มาจากกาแลคซีโบราณที่อยู่ห่างไกล ผลการวิจัยตีพิมพ์ 26 มีนาคมในวารสารแนะนำว่าดาวดวงแรกของจักรวาลปรับเปลี่ยนสภาพแวดล้อมของพวกเขาได้เร็วกว่าที่คาดไว้
ไม่นานหลังจากจักรวาลเป็นซุปของโปรตอนนิวตรอนและอิเล็กตรอน เมื่อจักรวาลเย็นตัวโปรตอนและนิวตรอนรวมกันเพื่อสร้างไอออนไฮโดรเจนไอออนที่มีประจุบวกซึ่งจะดึงดูดอิเล็กตรอนที่มีประจุลบเพื่อสร้างหมอกของอะตอมไฮโดรเจนที่เป็นกลาง หมอกนี้ดูดซับแสงที่มีความยาวคลื่นสั้นเช่นแสง UV ปิดกั้นไม่ให้ไกลออกไปสู่จักรวาล
แต่เป็นเกิดขึ้นพวกมันปล่อยแสง UV ให้เพียงพอที่จะทำให้อิเล็กตรอนกลับออกจากอะตอมไฮโดรเจนทำให้แสง UV ออกมาอีกครั้ง แม้ว่า "ยุคแห่งการ reionization" นี้คิดว่าจะจบลงประมาณหนึ่งพันล้านปีหลังจากบิ๊กแบงนักวิทยาศาสตร์ยังไม่แน่ใจว่าเมื่อดาวดวงแรกเกิดขึ้น - หรือเมื่อยุคของการสร้างใหม่เริ่มขึ้น
ที่เกี่ยวข้อง:
การค้นพบใหม่สามารถช่วย จำกัด จุดเริ่มต้นนั้นให้แคบลง การใช้ JWST นักวิจัยสังเกตกาแลคซีโบราณที่รู้จักกันในชื่อ- กาแล็กซี่อยู่ไกลจากโลกที่เรากำลังสังเกตอยู่เพราะมันปรากฏเพียง 330 ล้านปีหลังจากบิ๊กแบง
ในข้อมูล JWST นักวิทยาศาสตร์พบแสงสว่างที่มีความยาวคลื่นเฉพาะที่เรียกว่าการปล่อย Lyman-Alpha ซึ่งผลิตโดยไฮโดรเจน แม้ว่าแสงจะเริ่มเป็นอัลตราไวโอเลต แต่การขยายตัวของจักรวาลมานานกว่า 13 พันล้านปีได้ขยายออกไปสู่ภูมิภาคอินฟราเรดทำให้เซ็นเซอร์ของ JWST มองเห็นได้
สำหรับการปล่อย Lyman-Alpha ที่จะไปถึงโลกในวันนี้ Jades-GS-Z13-1 จะต้องมีก๊าซไฮโดรเจนที่มีความแตกต่างกันมากพอที่จะทำให้แสง UV หนีออกมาได้-สิ่งที่นักวิทยาศาสตร์ไม่ได้คาดหวังในการพัฒนาของจักรวาล
"GS-Z13-1 ถูกมองเห็นเมื่อจักรวาลมีอายุเพียง 330 ล้านปี แต่มันแสดงให้เห็นถึงลายเซ็นที่ชัดเจนและน่าประหลาดใจของการปล่อย Lyman-Alpha ที่สามารถมองเห็นได้เมื่อหมอกโดยรอบได้ยกขึ้นอย่างสมบูรณ์" การศึกษาผู้เขียนร่วม Roberto Maiolinoนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์กล่าวในก คำแถลง- "ผลลัพธ์นี้ไม่คาดคิดอย่างสิ้นเชิงจากทฤษฎีการก่อตัวของกาแลคซียุคแรกและจับนักดาราศาสตร์ด้วยความประหลาดใจ"
นักวิจัยยังไม่ทราบว่าอะไรที่ผลิตรังสี Lyman-Alpha ใน Jades-GS-Z13-1 แสงอาจมาจากดวงดาวที่ร้อนแรงและมีขนาดใหญ่มากหรืออาจเกิดจากหลุมดำมวลมหาศาลในช่วงต้น
“ เราไม่ควรพบกาแลคซีเช่นนี้จริง ๆ เนื่องจากความเข้าใจของเราเกี่ยวกับวิธีที่จักรวาลมีการพัฒนา” ผู้ร่วมเขียนการศึกษา Kevin Hinlineนักดาราศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยแอริโซนากล่าวในแถลงการณ์ "เราสามารถนึกถึงจักรวาลยุคแรก ๆ ที่ปกคลุมไปด้วยหมอกหนา ๆ ที่จะทำให้ยากมากที่จะหาประภาคารที่ทรงพลังพุ่งทะลุผ่าน แต่ที่นี่เราเห็นลำแสงของแสงจากกาแลคซีนี้เจาะม่าน"
“ สายการปล่อยที่น่าสนใจนี้มีผลกระทบอย่างมากสำหรับวิธีการและเวลาที่จักรวาล reionized” Hainline กล่าวสรุป
