Використовуючи найновіший інструмент Хаббла, Спектрограф космічних витоків (COS), дослідники прибили ногами і розширили наше розуміння реіонізації гелію в ранньому Всесвіті, уточнивши часові рамки від 11,7 до 11,3 мільярда років тому, коли Всесвіт позбавив електронів від первісних атоми гелію. Вчені Хаббла стверджують, що це було еквівалентом глобального потепління, за винятком того, що теплова хвиля вибухала через весь ранній Всесвіт у той час, гальмуючи ріст малих галактик протягом майже 500 мільйонів років.
Всесвіт пройшов початкову теплову хвилю понад 13 мільярдів років тому, коли енергія ранніх масивних зірок іонізувала холодний міжзоряний водень з Великого вибуху. Ця епоха насправді називається реіонізацією, оскільки ядра водню спочатку були в іонізованому стані незабаром після початку Всесвіту.
Минуло ще 2 мільярди років, перш ніж Всесвіт виробила джерела ультрафіолетового випромінювання з достатньою кількістю енергії, щоб реаніовувати гелій, вироблений у Великому вибуху, який нагрівав міжгалактичний газ і гальмував його гравітаційно руйнуючись, утворюючи нові покоління зірок у деяких маленьких галактиках. Галактики з найменшою масою навіть не змогли утримати свій газ, і вони втекли назад у міжгалактичний простір.
Це випромінювання прийшло не від зірок, а від квазарів, блискучих ядер активних галактик. Насправді епоха, коли гелій реанімувався, відповідає минулому часу в історії Всесвіту, коли квазари були найпоширенішими.
Майкл Шулл з Колорадоського університету та його команда змогли знайти квазарові ліній спектрального поглинання гелію ультрафіолетового світла в ультрафіолетовому світлі. Квазарний маяк просвічує світло через промінні хмари інакше невидимого газу, як фара, що світить крізь туман. Промінь дозволяє проводити зонд зразка ядра із хмарних областей газу, що перетинаються між галактиками у ранньому Всесвіті.
Це був шалений час. Галактики часто стикалися, і це поглинало надмасивні чорні діри в ядрах галактик з падаючим газом. Чорні діри люто перетворювали частину гравітаційної енергії цієї маси у потужне далеко ультрафіолетове випромінювання, яке вибухне з галактик. Це нагріло міжгалактичний гелій від 18000 градусів Фаренгейта до майже 40 000 градусів. Після відновлення гелію у Всесвіті міжгалактичний газ знову охолонув і карликові галактики могли відновити нормальну збірку.
"Я думаю, що ще декілька карликових галактик, можливо, утворилися, якби не відбулася реабілітація гелію", - сказав Шалл.
Поки що у Шолла та його команди є лише один оглядовий діапазон для вимірювання переходу гелію, але наукова команда COS планує використовувати Хаббла, щоб подивитися в інших напрямках, щоб побачити, чи рівномірно відбувається реіонізація гелію по всьому Всесвіту.
Результати наукової команди будуть опубліковані у випуску "Астрофізичного журналу" за 20 жовтня.
Джерело: HubbleSite
