Астрономы объяснили, почему Вселенная прозрачная

Американские космологи создали компьютерную модель, успешно объясняющую то, как излучение молодых звезд в ранней Вселенной ионизировало ее запасы водорода и тем самым сделало ее прозрачной для нас и других потенциальных жителей мироздания.

Об этом говорится в статьях, опубликованных в Astrophysical Journal, передаетРИА Новости.

После Большого Взрыва и первичного расширения Вселенной, когда в ней царили высокие энергии и свет, ее материя быстро охладилась, и в ней наступила полная темнота. Когда зажглись первые звезды, эта тьма не рассеялась далеко не сразу. Ученые называют эти «темные века» в ее жизни эпохой реионизации, когда Вселенная постепенно становилась «прозрачной» и доступной для наблюдений в результате ионизации облаков водорода в первых галактиках и в пустотах между ними.

Наблюдения телескопов «Планк» и WMAP подтверждают существование этого периода, однако его длительность и сам механизм «просветления» Вселенной пока остаются предметом споров среди космологов. К примеру, часть ученых полагает, что главным двигателем этого процесса могли быть первые сверхмассивные черные дыры, вырабатывавшие гигантские количества ультрафиолета и рентгена, а другие с ними не согласны, и приписывают эту роль звездам.

Навин Редди (Naveen Reddy) из университета Калифорнии в Риверсайде (США) и его коллеги приблизились к ответу на этот вопрос, изучив спектр почти тысячи недавно открытых первых галактик Вселенной при помощи телескопа Кека на Гавайских островах.

Как объясняют ученые, одной из главных причин споров о роли звезд и черных дыр в «просветлении» Вселенной является то, что мы почти ничего не знаем о том, как много пыли содержали в себе первые Галактики.

Межзвездная и межгалактическая пыль, по словам Редди, поглощает ультрафиолет, рентген и прочие виды «коротких» волн, что мешает определению того, как много такого излучения вырабатывали первые галактики. К примеру, если первые галактики содержали в себе много пыли, то их звезды нам будут казаться более красными, холодными и менее активными в «просветляющем» диапазоне, чем они были на самом деле.

Научная команда Редди нашла способ вычислить этот показатель для галактик, удаленных от нас на 11,5 миллиарда световых лет или больше, наблюдая за ультрафиолетовой частью спектра этих скоплений звезд на протяжении очень долгого времени, семи часов или более.

Сравнивая яркость разных линий в ультрафиолетовой части спектра этих галактик, ученые определили то, как сильно «краснеет» излучение их звезд из-за пыли, и обнаружили, что на самом деле эти галактики вырабатывали примерно в два раза больше ультрафиолета и рентгена, чем показывают общепринятые модели анализа их излучения.

Это означает, что фотоны этих типов излучения чаще попадали в межзвездную среду и быстрее ионизировали водород, чем считалось раньше. Собранные ими данные и построенная на их базе модель, позволяющая вычислять скорость ионизации газа в древних галактиках, как считают Редди и его коллеги, помогут космологам понять, как Вселенная «просветлялась» на самом деле, и кто был в этом «виноват» – звезды, черные дыры или и то, и другое.