Скоро на почетку времена, универзум је био обавијен мраком. Тада су ране галаксије произвеле сјајне, вруће звезде које су кроз мале канале продирале у сјајан интергалактички простор, претварајући универзум у транспарентан.
То је закључак из прекрасних нових "зрцалних" слика снимљених из далеке галаксије познате као Луц Сунбурст. Кад је свемир био тек беба, сачињавали су га од врућих, али брзо хладивих честица. Једном када се универзум довољно охладио, протони и електрони су се комбиновали да би формирали неутрални водоник, који је покрио свемир у тами, чинећи га неприметним у електромагнетном спектру, према МИТ-овој опсерваторији за сенорез. Током овог периода, познатог као тамно доба, било које емисије зрачења је апсорбирано гасом водоника.
Затим, милијарду или више година након Великог праска, током "Епохе реионизације", огроман налет енергије јонизовао је гас, избацујући електроне са атома водоника и стварајући плазму. Ова јонизација се догодила захваљујући енергијској ултраљубичастој светлости која „је највероватније произашла из врло младих, веома светлих, веома врућих и такође врло краткотрајних звезда у првим галаксијама“, рекао је главни аутор Тхøгер Емил Ривера-Тхорсен, постдокторски сарадник на Универзитету из Осла у Норвешкој. Али није јасно како се тачно догађај јонизације догодио.
Да би то схватили, истраживачи су се окренули галаксији званој "Лук сунца" која седи око 11 милијарди светлосних година (мада је тешко тачно знати колико је далеко у свемиру који се шири.) Сунчев прасак није сасвим довољно стара да буде једна од раних галаксија која је поново оживела свемир, али је довољно стара да може научити истраживаче нечему о том процесу, рекла је Ривера-Тхорсен.
У претходној студији, Ривера-Тхорсен и његов тим гледали су светлосне сигнале који долазе из лука Сунбурст. Неколико наговештаја сугерисало је да јонизујућа светлост излази из тих раних галаксија кроз неколико уских канала, или рупа у иначе непрозирном плашту који покрива галаксију. "Али не можемо рећи да смо то открили све док је нисмо директно посматрали", рекла је Ривера-Тхорсен за Ливе Сциенце.
Дакле, истраживачи су предложили да открију ове рупе помоћу свемирског телескопа Хуббле и "ево, гле, успело је", рекла је Ривера-Тхорсен. Лук Сунбурст позициониран је на начин који Хубблеу лако види. Умешани скуп галаксија делује попут космичког микроскопа и савија се и повећава светлост са лука Сунбурста - што би иначе било сувише слабо видети да би Хуббле могао да га покупи у низу слика. Овај ефекат, назван "гравитационим сочивима", предвидјела је Еинстеинова теорија опште релативности и посебно је јак у овом случају, што је довело до 12 дупликатих слика галаксије.
Неке од ових слика снимљене су у нејонизујућем, видљивом светлу, а друге у спектру јонизујућег светла. За јонизујућу светлост „у основи све што видите је једна мала поанта, а у супротном нема ништа“, рекао је. "Мислим да је то била врло лепа потврда наше хипотезе - да је ово као једна рупа у иначе потпуно непрозирној, гасно покривеној галаксији."
Неколико фактора се морало ускладити како би истраживачи видели овај ефекат и тако, „имали смо невероватну срећу да смо открили ову ствар“, рекла је Ривера-Тхорсен. На пример, Хуббле слике су снимиле све „сочне парчиће“ галаксије, укључујући места где је јонизујућа светлост побјегла. Није јасно зашто или како су се ови уски канали формирали.
Штавише, у модернијим галаксијама „ми заправо не видимо много тога ионизирајућег зрачења како бјежи, видимо нешто мало ту и тамо“, додао је. "Значи, нешто о физичким својствима ових галаксија мора да се променило драматично у времену од око милијарду година након Великог праска, када је универзум реонизован." У будућем раду Ривера-Тхорсен и његов тим желе да схвате како су се галаксије промениле од времена Великог праска.
"Докази за избегавање јонизујућег зрачења су убедљиви", рекао је Јуриј Изотов, астроном из Главног астрономског опсерваторија у Украјини, који није био део студије. Њихова открића важна су за разумевање како светлост пролази кроз галаксије које формирају звезду, и њихово тумачење да светлост цури кроз рупе у галаксији "изгледа разумно", рекао је Изотов за Ливе Сциенце.
Бриан Кеатинг, професор физике на Калифорнијском универзитету у Сан Дијегу, који није био укључен у рад, слаже се. "Извори који су створили прве јонизујуће фотоне у свемиру одавно су обавијени мистеријом", рекао је Кеатинг за "Ливе Сциенце". "Њихов рад даје обећавајуће нове увиде у неупадљиве објекте за које се сматра да су основни покретачи епохе реионизације."
Открића су објављена 7. новембра у часопису Сциенце.
