I det unga universum var gasen mellan stjärnor och galaxer ogenomskinlig. Stjärnljus kunde inte ses från en stjärna till nästa. Vi kan inte se in i denna tid. Men 1 miljard år efter bigbang hade gasen blivit helt genomskinlig. Det gick att se universums stjärnor likt vi kan se dem i dag.
Nya data från NASA: s James Webb Space Telescope har
identifierat orsaken: Galaxernas stjärnor hade då emitterat tillräckligt med
ljus för att värma och jonisera gasen runt dem vilket rensade upp joniseringens
täta skymning under en tidsrymd av hundratals miljoner år.
Citerar från vikipedia för att förklara hur
Webbtelekopet ser. "Teleskopet
är ett IR-teleskop vilket innebär att det registrerar infraröd strålning. Det
har även förmåga att uppfatta delar av det synliga ljuset. Fördelar med
observationer i infrarött är att det är lättare att tränga genom regioner
fyllda av rymdstoft samt att kalla objekt som bruna dvärgar och exoplaneter
primärt utsänder sin strålning i infrarött. Dessutom blir det betydligt lättare
att observera det unga universum eftersom de tidigaste objekten är
rödförskjutna på grund av universums expansion".
Slut citat.
Studien från en forskargrupp ledd av Simon Lilly från ETH Zürich i Schweiz, är de senaste insikterna om en tidsperiod som kallas återjoniseringstiden
Forskare har länge sökt definitiva bevis för att
förklara omvandlingen. De nya resultaten visar återjoniseringsperioden.
Webbteleskopet visar inte bara tydligt att dessa transparenta regioner fanns
runt galaxer, vi har också mätt hur stora de var, beskriver Daichi Kashino från
Nagoya University i Japan, huvudförfattaren till lagets första studier. I Webbs
data ser vi då hur galaxer återjoniserar gasen runt dem.
Webbs data visar att dessa tidiga relativt små galaxer drev
återjoniseringen och rensade massiva områden i rymden runt dem. Under de kommande
hundra miljoner åren fortsatte dessa transparenta "bubblor" att växa
sig större och större och så småningom smälta samman och få hela universum att
bli transparent (och universum möjligt
att se). Lillys team riktade avsiktligt in på en tid strax före slutet
av återjoniseringeran då universum
inte var helt ljusgenomsläppligt och inte riktigt ogenomskinligt då det
innehöll ett lapptäcke av gas i olika tillstånd.
Forskare riktade Webb i riktning mot en kvasar - ett extremt lysande aktivt supermassivt svart hål.
Denna kvasars ljus färdades mot oss genom skilda
gasfält absorberades det antingen av gas som var ogenomskinlig eller rörde sig
fritt genom transparent gas. Teamets banbrytande resultat var endast möjliga
genom att para ihop Webbs data med observationer från den centrala kvasaren med
hjälp av W. M. Keck-observatoriet på
Hawaii och Europeiska sydobservatoriets Very Large Telescope och
Magellan-teleskopet vid Las Campanas-observatoriet, sistnämnda i Chile.
"Genom att belysa gas längs denna siktlinje ger kvasaren oss omfattande
information om gasens sammansättning och tillstånd, beskrev Anna-Christina
Eilers från MIT i Cambridge, Massachusetts.
Forskarna använde sedan Webb för att identifiera
galaxer nära denna siktlinje och visade att galaxerna i allmänhet är omgivna av
transparenta områden med cirka 2 miljoner ljusårs radie. Med andra ord
bevittnade Webb galaxer i färd med att rensa utrymmet runt dem i slutet av
återjoniseringstiden (och då ses i optiska telekop). För att sätta detta i perspektiv är
området som dessa galaxer har rensat ungefär som utrymmet mellan Vintergatan
och vår närmaste granne, Andromedagalaxen.
Fram till nu hade forskare inte hittat definitiva
bevis på vad som orsakade återjoniseringen först med data från Webbteleskopet förstod man.
Det mest massiva svarta hål som är känt i det tidiga
universum väger 10 miljarder gånger mer än solens massa. Vi kan fortfarande
inte förklara hur kvasarer kunde växa sig så stora så tidigt i universums
historia, skriver Eilers.
Teamets första publikationer inkluderar "EIGER
I. ett stort urval av emitterande galaxer vid 5,3 < z < 6,9 och direkta
bevis för lokal återjonisering av galaxer", ledd av Kashino, "EIGER
II. första spektroskopiska karakteriseringen av unga stjärnor och joniserad gas
associerad med stark Hβ- och [OIII]-linjeemission i galaxer vid z = 5 - 7 med
JWST", ledd av Matthee, och "EIGER III. JWST/NIRCam observationer av
den ultralysande högrödförskjutningskvasaren J0100+2802", ledd av Eilers
och som att publicerades i The Astrophysical Journal den 12 juni 2023.
Inga kommentarer:
Skicka en kommentar