Vedci pomocou najnovšieho nástroja Hubbleovho vesmírneho spektra (Cosmic Origins Spectrograph, COS) pribili a zlepšili naše chápanie reionizácie hélia v ranom vesmíre, čím objasnili časový rámec pred 11,7 až 11,3 miliardami rokov, keď vesmír odstránil elektróny z praveku atómy hélia. Vedci z Hubbleovho ústavu tvrdia, že to bolo ekvivalentom globálneho otepľovania s tým rozdielom, že v tom čase vháňala vlna horúčav do celého skorého vesmíru a brzdila tak rast malých galaxií takmer 500 miliónov rokov.
Vesmír prešiel počiatočnou vlnou horúčav pred viac ako 13 miliardami rokov, keď energia zo skorých masívnych hviezd ionizovala studený medzihviezdny vodík z Veľkého tresku. Táto epocha sa v skutočnosti nazýva reionizácia, pretože atóm vodíka bol pôvodne v ionizovanom stave krátko po začiatkoch vesmíru.
Trvalo ďalšie 2 miliardy rokov, kým vesmír vytvoril zdroje ultrafialového žiarenia s dostatočnou energiou, aby reionizoval hélium produkované vo Veľkom tresku, ktorý zahrieval medzigalaktický plyn a zabránil mu gravitačne sa zrútiť, aby vytvoril nové generácie hviezd v niektorých malých galaxiách. Galaxie s najnižšou hmotnosťou nedokázali ani udržať svoj plyn a unikli späť do medzigalaktického priestoru.
Toto žiarenie nepochádzalo z hviezd, ale skôr z kvázarov, brilantných jadier aktívnych galaxií. V skutočnosti epocha, keď sa hélium reionizovalo, zodpovedá prechodnému času v histórii vesmíru, keď boli kvasary najhojnejšie.
Michael Shull z University of Colorado a jeho tím boli schopní nájsť spektrálne absorpčné čiary hélia v ultrafialovom svetle z kvasaru. Kvazarový maják žiari svetlo cez zasahujúce oblaky inak neviditeľného plynu, ako svetlomety svietiace hmlou. Lúč umožňuje sondu jadra vzorky oblakov plynu rozptýlených medzi galaxiami v ranom vesmíre.
Bol to drsný čas. Galaxie sa často zrážali, a tým sa do jadier galaxií dostávali infúzne plyny supermasívne čierne diery. Čierne diery zúrivo premieňali časť gravitačnej energie tejto hmoty na silné ďalekosiahle ultrafialové žiarenie, ktoré by z galaxií vyžarovalo. Toto zahrialo medzigalaktické hélium z 18 000 stupňov Fahrenheita na takmer 40 000 stupňov. Po reionizácii hélia vo vesmíre sa medzigalaktický plyn opäť ochladil a trpasličia galaxia mohla obnoviť normálne zostavenie.
"Predstavujem si, že by sa mohlo vytvoriť niekoľko ďalších trpasličích galaxií, keby k reionizácii hélium nedošlo," uviedol Shull.
Zatiaľ Shull a jeho tím majú iba jeden zameriavač na meranie prechodu hélia, ale vedecký tím COS plánuje použiť Hubble na pozeranie inými smermi, aby zistil, či k reionizácii hélia došlo rovnomerne v celom vesmíre.
Výsledky vedeckého tímu budú uverejnené v 20. vydaní časopisu The Astrophysical Journal.
Zdroj: HubbleSite
