Астрономы, ведущие исследования при помощи космического телескопа «Джеймс Уэбб», смогли раскрыть одну из самых загадочных тайн астрономии — почему свет атомов водорода, который должен был быть блокирован газом, наблюдается в среде галактик ранней Вселенной.
Это свидетельствует о наличии слабого Лайман-альфа излучения — света, излучаемого атомами водорода, которое исследователи смогли обнаружить при помощи инструмента NIRCam. Полученные данные и современные компьютерные симуляции галактик позволили установить, что источник этого излучения — в слиянии галактик.
Источник: ESA
Процесс объяснил автор исследования, Каллум Виттен: «Одна из самых больших загадок — обнаружение излучения, исходящего от атомов водорода в ранней Вселенной, который должен быть полностью заблокирован нейтральным газом, образовавшимся после Большого Взрыва. Для объяснения это излучения было предложено много гипотез…».
Наблюдения с помощью телескопа «Джеймс Уэбб» позволили разрешить меньшие и слабые галактики вблизи ярких галактик, в которых и было обнаружено излучение водорода. Участник команды исследователей, Серхио Мартин-Альварес, подчёркивает: «Там, где “Хаббл” видел только одну большую галактику, “Джеймс Уэбб” видит кластер маленьких взаимодействующих галактик, и именно это имело огромное влияние на наше понимание неожиданного излучения водорода некоторых первых галактик».
Источник: ESA / Webb, NASA & CSA, C. Witten, M. Zamani (ESA / Webb)
Одновременное применение данных с телескопа «Джеймс Уебб» и компьютерных моделей позволяет астрономам продолжать решать давние головоломки, связанные с ранней вселенной. Они выяснили, что быстрое накопление звёздной массы посредством слияния галактик приводит к сильному излучению водорода и облегчает выброс этого излучения через каналы, очищенные от изобилия нейтрального газа. Таким образом, высокая частота слияний ранее ненаблюдаемых маленьких галактик представляет собой убедительное решение давней загадки излучения водорода в ранние периоды.
Команда планирует дополнительные наблюдения галактик на различных стадиях слияния, чтобы продолжить развивать понимание того, как излучение водорода выделяется из этих взаимодействующих систем.