Астрономи знайшли її. Її там не мало бути. Або, принаймні, її мало бути видно.
Ця стародавня галактика світиться крізь космічний туман. І це найнеможливіше. Всесвіт тоді був каламутним, насиченим нейтральним воднем. Пелена, яка зазвичай поглинає світло. Цього разу – ні.
«Вважалося, що це неможливо»,
- Заявив провідний дослідник Ілля Гоовартс, співробітник Інституту науки телескопа простору. Галактика називається MXDFz44. Ми зловили її сигнал лише через 250 мільйонів років після того, як завершилася Епоха реіонізації. Це ранній термін. Напрочуд ранній. Дані були опубліковані в журналі The Astrophysical Journal у червні.
Команда використала не один телескоп. Було б ризиковано. Вони використали Hubble. Там був і James Webb. А ще – Дуже Великий Телескоп Європейської Південної Обсерваторії (VLT).
Разом вони побачили іонізуючі ультрафіолетові фотони. Маленькі, але енергійні частки. Вони зривають електрони з атомів водню. До цього моменту жодна інша галактика тієї епохи не демонструвала таких сигналів. Ми були сліпі до них. MXDFz4.4 зламала цю серію.
Маленька, але гучна
Ось у чому проблема. Галактика невелика. Насправді вона крихітна в порівнянні з нашою. У сто разів менше площі Чумацького Шляху. Приблизно.
Але ж зірки? Вони формуються удесятеро швидше, ніж у нас. Це тісно упакований простір із масивних молодих зірок. Заповніть його щільно і тиск зростає. Випромінювання пробиває отвори в навколишньому газі, створюючи чисті канали.
Так світло виходить назовні. Світло залишає галактику. Потім він залишає міжгалактичне середовище. За оцінками Гоовартса, до половини або всі іонізуючі фотони долають цей шлях.
Подумайте про відстань. Сигнал повинен пройти через усе це плазма. Це найбільше міжгалактичного матеріалу, який будь-коли доводилося долати сигналу. І все ж таки він дійшов.
Знайдена випадково
Відкриття стало випадковістю. Або майже випадковістю.
Гоовартс поспішав. Останній термін фінансування. Залишилось лише кілька днів. Він вивчав старе глибоке зображення Hubble для не пов’язаної з цим пропозиції. Хотів перевірити, чи хтось досліджував це місце раніше.
Зайняло годинник. Дві, може, три. Він побачив щось.
- Хвилювання настає миттєво. * Потім починається важка робота. Вилучення даних. Визначення властивостей. Зайняли місяці, щоб довести відкриття до ладу. Але ж перший погляд? Він був миттєвим.
Їм потрібні були серйозні дані, щоби довести, що це не шум. Чотири години на Hubble. Зображення Webb по всьому спектру. А потім VLT. Шість днів спостережень за допомогою багатоканального спектрального дослідника (MUSE). Він здобув глибокий спектр.
Підтвердили відстань. Використовували випромінювання Лайман-Альфа. Це відбиток водню. Світіння збудженого газу. Воно вказує, коли та де.
Туман розсіюється
Чому це важливо? Всесвіт на початку був темним. Чи не чорної, а затемненої. Водневий туман блокував шлях. Зірки та галактики зрештою іонізували його, розчистивши дорогу.
Ми досі намагаємося зрозуміти цей процес. Хронологія розмита. Але ж ця галактика? Вона припускає, що інтенсивні спалахи зіркоутворення зробили основну роботу. Можливо, там ховаються й інші галактики. Чекають.
Марк Рафельскі зі STScI назвав її унікальною. Поки що. Залишилося багато неба, яке треба перевірити.
Такі спалахи могли бути ключовими.
Можливо, саме вони стали двигунами, що включили світло для решти.
