Kosmos był nieprzejrzysty. Nowe odkrycia Webba ukazują jonizację gazu

Przez pierwszy miliard lat Wszechświat wyglądał trochę jak wiejska droga podczas śnieżycy. Za nic nie dało się w nim dostrzec czegokolwiek. Dopiero energia dostarczana przez światło gwiazd zmieniła ten stan rzeczy.

Wczesny Wszechświat był jak gęsta zupa. Gaz wypełniający przestrzenie pomiędzy poszczególnymi gwiazdami i galaktykami był wówczas nieprzezroczysty, niezwykle gorący i niemal całkowicie blokował drogę wszelkim promieniom światła. Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba zgromadził dane, które pomogły naukowcom stwierdzić, dlaczego po upływie 1 miliarda lat od Wielkiego Wybuchu przestrzeń ta stała się całkowicie przejrzysta.

Zespół badawczy prowadzony przez Simona Lilly'ego z ETH Zürich w Szwajcarii odkrył na podstawie danych zgromadzonych przez Webba, że przez setki milionów lat po Wielkim Wybuchu, które znane są jako Era Rejonizacji, gaz międzygalaktyczny ochładzał się. Następnie gaz ponownie został podgrzany i zjonizowany, czego przyczyną były prawdopodobnie pierwsze rodzące się gwiazdy. Wskutek tego wydarzenia przez miliony lat gaz stał się przezroczysty.

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

Według naukowców, Webb na swoich odległych zdjęciach pokazuje nie tylko przezroczyste obszary gazowe wokół galaktyk, ale też pozwala na zmierzenie ich wielkości. To pozwala naukowcom obserwować proces, w którym światło gwiazd z galaktyk rejonizuje zgromadzone wokół nich sfery gazu. Obszary te są gigantyczne w porównaniu do samych galaktyk. Członek zespołu, Daichi Kashino porównuje je do wielkich balonów na ogrzane powietrze z zawieszonym pośrodku ziarnkiem grochu. Według wyliczeń galaktyki są na ogół otoczone sferycznymi obszarami przezroczystego gazu o promieniu około 2 milionów lat świetlnych.

Przez setki milionów lat bąble zjonizowanego, przezroczystego gazu stawały się coraz większe, aż w końcu połączyły się ze sobą i sprawiły, że cały nasz Wszechświat jest względnie przejrzysty. Naukowcy wykryli to, kierując teleskop na odległe obszary nieba, gdzie widoczne były jeszcze pozostałości po Erze Rejonizacji i obserwując, jak światło dalekiego kwazara dochodzi do teleskopu raz blokowane przez nieprzejrzysty gaz, a raz wędruje przez przezroczyste jego obszary.

Dla uzyskania lepszych rezultatów dane z Webba zostały uzupełnione obserwacjami z Obserwatorium Keck na Hawajach, Bardzo Dużego Teleskopu z Europejskiego Obserwatorium Południowego i z Teleskopu Magellana w Las Campanas (oba ostatnie umieszczone w Chile). Dane są ostatecznym dowodem na to, że to właśnie światło gwiazd doprowadziło do procesu jonizacji gazu.