Pvo je bio period tame bez zvezda i galaksija, ispunjen samo gustom maglom gasa vodonika. Teorija kaže da su prve zvezde bile 30 do 300 puta veće od Sunca i više miliona puta svetlije. Postojale su samo nekoliko miliona godina pre nego što su eksplodirale kao supernove. Njihova ultraljubičasta svetlost je razdvojila atome vodonika na elektrone i protone. Krajem mračnog doba počinje epoha rejonizacije i traje do oko milijardu godina starosti univerzuma. Većina neutralnog vodonika je tada rejonizovana zračenjem prvih masivnih zvezda.

Program The Ultradeep NIRSpec and NIRCam ObserVations before the Epoch of Reionization (UNCOVER) snima i spektroskopski posmatra kroz gravitaciona sočiva klastera Abel 2744 da istraži udaljene izvore zračenja iz epohe rejonizacije. Prema Ajnštajnovoj opštoj teoriji relativnosti masivni objekti, u ovom slučaju jata galaksija zakrivljuju prostor-vreme što stvara gravitaciona sočiva. Svetlost koja putuje kroz ovakav prostor-vreme menja pravac kretanja ili biva savijena. Kada svetlost iz udaljenijeg pozadinskog izvora svetlosti prođe gravitaciono sočivo njena putanja se zakrivljuje i nastaje deformisana i uvećana slika udaljenog objekta. Efekat uvećanja je omogućio proučavanje udaljenih izvora svetlosti iza Abela 2744, otkrivajući osam izuzetno malih galaksija koje bi inače bile nevidljive, čak i Vebu.

Ove galaksije su ogromni proizvođači jonizujućeg zračenja, četiri puta većeg nego što se pretpostavljalo. Većina fotona koji su rejonizovali Univerzum je verovatno iz ovih patuljastih galaksija.

Da bi došao do ovog zaključka, tim je prvo kombinovao ultra-duboke slike Abela 2744 snimljene svemirskim teleskopima Džejms Veb i Habl kako bi odabrao ekstremno slabe kandidate galaksije u epohi rejonizacije. Zatim je korišten Vebov bliski infracrveni spektrograf (NIRSpec). Prvi put je određen broj ovih malih galaksija i potvrđeno da su one najzastupljenija populacija u epohi rejonizacije. Ovo je prvi put da je izmerena jonizujuća moć ovih galaksija i utvrđeno da one proizvode dovoljno energetskog zračenja da jonizuju rani Univerzum.

Predstojeći Vebov program GLIMPSE, cilja Abel S1063, drugo jato galaksija i slabije galaksije tokom epohe rejonizacije kako bi se proverilo da li je ova populacija reprezentativna za distribuciju galaksija velikih razmera. Pošto su ovi novi rezultati iz zapažanja u jednom polju, tim primećuje da se jonizujuća svojstva slabih galaksija mogu pojaviti drugačije ako se nalaze u pregustim regionima. Dodatna zapažanja u nezavisnom polju će pružiti dodatne uvide koji će pomoći u verifikaciji ovih zaključaka. GLIMPSE će pomoći da se ispita Kosmička zora, period kada je Univerzum bio star samo nekoliko miliona godina, da se razvije naše razumevanje nastanka prvih galaksija.

Slika dubokog polja koju je snimio ST Džejms Veb sadrži nikada viđene detalje u regionu Pandorino jato (Abell 2744). Tri jata galaksija se spajaju i formiraju megajato i usput stvaraju moćno gravitaciono sočivo, efekat gravitacije koji kao lupa omogućava posmatranje udaljenih galaksija ranog univerzuma. Na slici je 50 000 izvora bliske infracrvene svetlosti koja je prešla različite udaljenosti da bi stigla do teleskopa, obuhvatajući ogroman prostor. Zvezda sa 6 difrakcijskih šiljaka je u našoj galaksiji. Svetli beli izvori okruženi maglovitim sjajem su galaksije Pandorinog klastera, konglomerata masivnih klastera galaksija koji se spajaju i formiraju mega jato.

Izvori svetlosti u sočivima se crvene. Često su kao izduženi lukovi izobličeni gravitacionim sočivom. Mnoge od njih su galaksije iz ranog Univerzuma, čiji je sadržaj uvećan i razvučen.

Rezultati su objavljeni u časopisu Nature.

https://esawebb.org/news/weic2405/

SVE JE FIZIKA Miša Bracić