Около начала вселенная была без формы и пустоты, и темнота была на лицо глубокого. Поэтому до спустя приблизительно миллиард лет после большого взрыва, не было никаких галактик или звезд для освещения небес, которые были тогда заполнены прежде всего нейтральным водородным газом. Но редкий ультравысокоэнергетический звездный взрыв звонил, взрыв гамма-луча (GRB) предложил новый проблеск в этот неясный период — так называемое космическое средневековье — и может помочь отнести гвоздь точно, когда это закончилось. Исследование послесвечения взрыва предполагает, что такой нейтральный водород имелся в большом количестве спустя миллиард лет после большого взрыва, таким образом, средневековье не было довольно закончено тогда, бригада японских отчетов астрономов.
Средневековье продлилось, пока первые звезды и галактики, сформированные из собирающихся глыб газа и их света, не ломались обособленно или повторно ионизировались, атомы водорода. (Сегодня, подавляющее большинство водорода в межгалактическом пространстве ионизировано.) Для обнаружения, когда это произошло исследователи хотят измериться, сколько нейтрального водорода было все еще вокруг неоднократно в прошлом вселенной.Один способ сделать это должно обнаружить так называемую 21-сантиметровую радиацию, слабый радио-сигнал, испускаемый нейтральным водородом. Но радио складывается способный сделать, это еще не достаточно точно, чтобы видеть что далеко назад в прошлое.
Астрономы могут также посмотреть на свет от квазаров, которые являются очень яркими галактическими ядрами, для поиска поглощения контрольных длин волны света близлежащим нейтральным водородом, окружающим квазар. (Ионизированный водород не абсорбирует оптическую радиацию.), Но спектры квазара может быть более трудно интерпретировать, потому что квазары проживают в больших галактиках и вероятно ионизируют большую часть газа вокруг них так или иначе.Третий путь состоит в том, чтобы изучить GRBs, очень редкие но чрезвычайно сильные взрывы, происходящие, когда большая, быстро вращающаяся звезда разрушается и вызывает сверхновую звезду или гиперновинку. Взрыв стреляет в узкий луч радиации в космос, которая, если это указано к Земле, появляется как вспышка гамма-лучей в небе, длящемся секунды или минуты, сопровождаемые более длинным длительным послесвечением в более длинных длинах волны.
Как с квазаром, радиация от послесвечения GRB может использоваться для поиска нейтрального водорода в районе взрыва. GRBs потенциально более чисты как источники света, потому что они происходят в маленьких галактиках или далеко от галактик в целом.Томонори Тотани, астроном в университете Токио и коллегах получил удачный проблеск просто такого GRB.
GRB 130606 А был обнаружен в прошлом июне Быстрым спутником НАСА. Как характерно для такого события в эти дни, телескопы, во всем мире вертевшие для ловли части его света, включая Subaru Telescope Японии на Гавайях.
Поскольку это было очень ярко, Слабая Объектная Камера и Спектрограф Субару смогли измерить спектр своего послесвечения точно. То, что сделало это специальное предложение GRB, было то, что это было очень отдаленно с красным смещением 5,913, что означает, что это взорвалось, когда когда-либо расширяющаяся вселенная была просто одной седьмой ее текущий размер и только 1 миллиард лет.От спектра GRB исследователи вычисляют, что 10% межгалактического газа, окружающего взрыв, состояли из нейтрального водорода, они сообщают в газете, которая будет издана в июне в Публикациях Астрономического Общества Японии. Изобилие нейтрального водорода предполагает, что процесс переионизации, закончивший средневековье, еще не был завершен в то время.
“Это – интересный результат и лучшее ограничение на Эпоху Переионизации, прибывающей из [GRB]”, пишет астрофизик Эйвери Мейксин из Эдинбургского университета в Соединенном Королевстве в электронном письме. Но лучшие данные прибыли из квазара, обнаруженного в 2010. Его красное смещение 7,1 помещает его всего спустя 770 миллионов лет после большого взрыва. Обширный анализ его спектра показал близлежащий газ, чтобы быть по крайней мере 10%-м нейтральным водородом, и подобный анализ будет необходим, чтобы сделать устойчивые выводы из этого GRB, говорит Мейксин. «Я сказал бы, что главное значение этого результата состоит в том, что это – GRB, обещающий, что будет больше данных, подобных ему в будущем”, добавляет он.
Реннэн Баркана, астрофизик в Тель-Авивском университете в Израиле, соглашается, что очень высококачественный спектр представляет «умеренные свидетельства» нейтрального водорода, но существует много неуверенности. Он говорит, что доказательства GRBs «очень перспективны».
“Главное ограничение этого вида исследования является низким уровнем событий такого яркого GRBs в достаточно высоком красном смещении”, пишет Тотэни в электронном письме. Но та ситуация, вероятно, улучшится в следующее десятилетие, когда следующее поколение гигантских телескопов, таких как Тридцатиметровый Телескоп и европейский Чрезвычайно Большой Телескоп, прибывает онлайн, Тотэни говорит, поскольку они должны быть в состоянии определить намного более слабый и, следовательно, более богатый GRBs.