Астрономы идентифицировали галактику 2,9 миллиарда световых лет далеко, это энергично насосно ультрафиолетовое излучение и напоминает тех, которые преобразовали всю вселенную вскоре после ее рождения. Открытие могло помочь ученым углубить свое понимание того, как, спустя несколько сотен миллионы лет после большого взрыва, подобные галактики разрушили атомы водорода всюду по межгалактическому пространству.Вселенная родилась горячая.
Это началось как соединение электронов и положительно наполнило протоны и ядра гелия. Но как расширенная вселенная, это охладилось так что, спустя приблизительно 380 000 лет после большого взрыва, электронов и протонов разделенные на пары, создающие нейтральные атомы водорода. Весь, что свободно плавающий водород впитал бы чрезвычайный ультрафиолетовый свет от самых ранних звезд. Затем несколько сотен миллионы лет спустя эта радиация от тех, которые умножают звезды и галактики, разорвала электроны от протонов, «повторно ионизировав» водородный газ.
Но никто не знает точно, как это произошло.Только чрезвычайные ультрафиолетовые фотоны, длины волны которых короче, чем 912 ангстремов (91,2 миллимикрона), упаковывают достаточно энергии разорвать атомы водорода. Горячие молодые звезды испускают эту радиацию, но нейтральный водородный газ абсорбирует ее, препятствуя тому, чтобы атомная радиация убежала в межгалактическое пространство. Для типичной галактики сегодня, пыль блокирует самый чрезвычайный ультрафиолетовый свет, и нейтральный водородный газ впитывает все кроме 1% из остальных.
1%-й части спасения недостаточно, чтобы повторно ионизировать вселенную.Но астроном Сэнчейита Бортэкур из Университета Джонса Хопкинса в Балтиморе, Мэриленд и ее коллегах использовал Космический телескоп Хабблa для исследования необычной галактики, названной SDSS J0921+4509 в Медведице совокупности, Главной, это насосно большие суммы чрезвычайного ультрафиолетового света. Путем сравнения, сколько радиация эта галактика испускает выше и ниже длины волны 912 ангстремов, исследователи нашли, что галактика имеет часть спасения 21%, как они сообщают онлайн сегодня в Науке.
«Это довольно высоко», говорит астроном Брайан Сиана из Калифорнийского университета, Риверсайд, кто не был вовлечен в работу. «Это – примерно часть, что мы думаем, что все галактики в ранней вселенной должны были иметь для ионизации водорода в межгалактической среде». Майкл Раух, астроном в Обсерваториях Карнеги в Пасадене, Калифорния, соглашается, что наблюдение «то, на что надеялись люди».Таким образом, что тайна к тому, как галактика качает так много чрезвычайного ультрафиолетового света? «Швейцарский сыр», говорит Бортэкур. Галактика является starburst, содержа компактный регион меньше чем 1 000 световых лет, широких, который порождает много горячих звезд чей свет и «ветры» — souped версии солнечного ветра — отверстия удара в тумане нейтрального водородного газа, давая ей структуру швейцарского сыра. «[Чрезвычайный ультрафиолетовый] фотоны убегают через отверстия», говорит Бортэкур.
Открытие предлагает галактики, повторно ионизировавшиеся, вселенная были также starbursts, несмотря на то, что большинство было меньшим. Но те ранние галактики имели преимущество перед этим: у Них было мало блокирующей свет пыли, потому что пыль состоит из тяжелых элементов, которые делают звезды, и немного звезд все же возникли в то раннее время.Несколько лет назад исследователи использовали спектр галактики для предсказания большой части спасения, которую они теперь наблюдали. «Это – первый случай, где они фактически доказали, что это работает», говорит Раух. Это важно, он говорит, потому что будущие телескопы будут в состоянии получить спектры галактик, которые существовали в течение эпохи переионизации, но никогда не будут обнаруживать их чрезвычайный ультрафиолетовый свет, потому что нейтральный водород между ними и нами блокирует его.
Любопытно, если бы галактика была одним из наших самых близких соседей, проект потерпел бы неудачу. Астрономы не обнаруживают свет в длине волны, что это испускалось, а скорее в более длинной длине волны свет был протянут к расширением вселенной.
Если бы галактика швейцарского сыра была рядом, то протяжение будет столь маленьким, что нейтральный водородный газ в Млечном пути абсорбировал бы чрезвычайный ультрафиолетовый свет галактики. Однако галактика так отдаленна, что ее радиация была протянута на 23,5%, достаточно для скольжения через беспрепятственный водород Млечного пути, делая измерение возможным.