SpravodajstvoVeda a výskumVesmír

Po období temna nastal kozmický úsvit: Astronómovia konečne prichádzajú na to, kedy sa táto éra skončila

Kozmický úsvit je obodbie, začínajúce vznikom prvých hviezd a končiac reionizáciou všetkého neutrálneho vodíka medzi galaxiami.

Od veľkého tresku – teoretizovaného počiatku vesmíru a všetkého, čo poznáme, prešiel vesmír niekoľkými štádiami.

Krátko po veľkom tresku až do približne prvých 380-tisíc rokov vesmír vyzeral ako guláš horúcej a hustej ionizovanej plazmy. Postupnou expanziou priestoru sa ochladzoval a začali vznikať prvé protóny a elektróny. Tie sa spojili a vznikli neutrálne atómy vodíka. Od vzniku prvých protónov nastalo takzvané obdobie temna, teda éra bez žiadneho zdroja viditeľného svetla, vysvetľuje Inštitút Maxa Plancka.

Odoberajte Vosveteit.sk cez Telegram a prihláste sa k odberu správ

Približne 100-miliónov rokov neskôr sa vesmírny plyn začal postupne ionizovať, ultrafialovým žiarením úplne prvých hviezd. Ich vznik sa považuje za začiatok kozmického úsvitu. Proces ionizácie oddeľuje elektróny od protónov a robí z nich takzvané voľné častice. Dnes možno nájsť medzi galaxiami množstvo vodíku, ktorý je 100% ionizovaný. Dlho sa však diskutovalo o tom, kedy sa éra kozmického úsvitu naozaj skončila.

Viac svetla do tejto kozmickej záhady prinášajú vedci z Inštitútu Maxa Plancka v spolupráci s medzinárodným vedeckým tímom. Vedcom sa podarilo zistiť, že obdobie kozmického úsvitu alebo inak aj éra reionizácie, sa skončila 1.1-miliardy rokov po veľkom tresku.

kozmicky usvit
Zdroj: Max Planck Institute

„Niekoľko rokov dozadu sa predpokladalo, že reionizácia skončila o približne 200-miliónov rokov skôr. Naša práca prináša doteraz najsilnejšie dôkazy o tom, že to tak nebolo. Koniec kozmického úsvitu skončil oveľa neskôr,“ vysvetľuje Frederick Davies, spoluautor štúdie.

Dodáva, že 200-miliónov rokov sa z kozmického hľadiska môže zdať ako relatívne krátka doba, no za tento časový úsek môže vzniknúť niekoľko nových generácií hviezd. Vedci sa však musia spoľahnúť na nepriame metódy, ako študovať históriu kozmu. V súčasnosti totiž neexistuje observatórium schopné pozorovať úplne prvé hviezdy či galaxie. Tieto objekty sú príliš tmavé na to, aby z nich astronómovia dokázali vytiahnuť nejaké užitočné informácie. Vedci z Inštitútu Maxa Plancka konštatujú, že táto úloha môže byť príliš náročná aj pre teleskopy budúcej generácie, ako je napríklad Webbov vesmírny teleskop.

Reionizácia vesmíru

Reionizáciu vesmíru teda astronómovia skúmali trochu odlišným spôsobom. Jednou alternatívnou metódou je sledovanie emisií neutrálneho vodíku v 21-centimetrovej spektrálnej línií, no vedci z inštitútu Maxa Plancka vedení Sarah Bosmanovou, analyzovali svetlo zo silných zdrojov na pozadí. Pod týmito zdrojmi sa presnejšie rozumie 67 kvazarov – extrémne jasných diskov plynu okolo supermasívnych čiernych dier v jadrách aktívnych galaxií.

Ionizovaný plyn nedokáže absorbovať UV žiarenie tak dobre a to bolo kľúčom pre zistenie časového obdobia, kedy bol vesmír svetlom prvých hviezd plne ionizovaný. Problém bol ten, že plne ionizovaný je len vesmír medzi jednotlivými galaxiami. Galaxie a skupiny galaxií prepája takzvaná kozmická sieť, kde sa ešte stále nachádza neutrálny vodík. Aj ten sa podpisuje na dátach, s ktorými vedci pracovali.

Na základe simulácií sa im však podarilo objaviť rozdiel. 1.1-miliardy rokov po veľkom tresku značí posledné obdobie, kedy sa interakcia svetla s kvazarom nezhodovala s fluktuáciami v kozmickej sieti. Inými slovami povedané, 1.1-miliardy rokov po veľkom tresku je posledné obdobie, kedy sa medzi galaxiami nachádzal neutrálny vodík. Následne sa tento priestor stal plne reionizovaný a tým sa skončilo obdobie kozmického úsvitu.

Prihláste sa k odberu správ z Vosveteit.sk cez Google správy
Tagy
Zobraziť komentáre
Close
Close