A to dlatego, że mówimy o najwcześniejszym przypadku wykrycia promieniowania jonizującego uciekającego z galaktyki. Wyniki badań sugerują, że naukowcy mogą być o krok bliżej rozwiązania jednej z największych zagadek dotyczących młodego wszechświata: procesu jego ponownej jonizacji.
Czytaj też: Gigantyczna struktura stawia kosmologów przed zagadką. Ona w ogóle nie powinna istnieć!
Ustalenia w tej sprawie są dostępne na łamach The Astrophysical Journal. Ich autorzy opisują obserwacje galaktyki znajdującej się około 12,4 miliarda lat świetlnych od Ziemi. Oznacza to, że astronomowie widzą ją taką, jaka była zaledwie około 1,4 miliarda lat po Wielkim Wybuchu. W tamtym okresie wszechświat wciąż przechodził ogromne zmiany związane z epoką rejonizacji, kiedy promieniowanie emitowane przez pierwsze gwiazdy i galaktyki stopniowo usuwało otaczającą kosmos “mgłę” neutralnego wodoru.
To właśnie obecność tego wodoru sprawiała, że promieniowanie ultrafioletowe o odpowiednio wysokiej energii ulegało pochłanianiu, zanim mogło pokonać ogromne odległości. Z tego powodu naukowcy zakładali, jakoby wykrycie takiego światła z tak odległego obiektu było praktycznie niewykonalne. Tym większym zaskoczeniem okazały się dane z Hubble’a, które ujawniły wyraźny sygnał pochodzący właśnie z galaktyki MXDFz4.4.
Kluczową rolę w tych działaniach odegrało połączenie obserwacji wykonanych przez kilka najpotężniejszych instrumentów astronomicznych. Dane z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba pozwoliły astronomom szczegółowo określić właściwości gwiazd znajdujących się w galaktyce oraz tempo ich powstawania. Z kolei spektrograf MUSE zainstalowany na należącym do Europejskiego Obserwatorium Południowego teleskopie VLT potwierdził odległość obiektu dzięki analizie charakterystycznej linii emisyjnej wodoru Lyman-alfa. Sam Hubble dostarczył zaś wyjątkowo głębokich obrazów, uzyskanych po około 40 godzinach obserwacji jednego fragmentu nieba.
Sama ta galaktyka jest wyjątkowa. Jej rozmiary są około stukrotnie mniejsze od Drogi Mlecznej, jednak tempo narodzin nowych gwiazd jest blisko dziesięciokrotnie większe. Oznacza to, że na stosunkowo niewielkim obszarze znajduje się ogromna liczba bardzo młodych, gorących i masywnych gwiazd emitujących intensywne promieniowanie ultrafioletowe.
Według autorów badań właśnie ta niezwykle wysoka koncentracja młodych gwiazd może tłumaczyć zaskakujące wyniki obserwacji. Silne promieniowanie oraz gwałtowne wiatry gwiazdowe prawdopodobnie tworzą w otaczającym gazie swego rodzaju kanały, przez które fotony jonizujące mogą wydostać się poza galaktykę i rozpocząć podróż przez przestrzeń międzygalaktyczną. Zespół badawczy szacuje, że z MXDFz4.4 może uciekać od około połowy aż do niemal całego produkowanego przez nią promieniowania jonizującego.
Jakie nasuwają się wnioski? Przede wszystkim, zebrane informacje pozwalają wierzyć, że głównymi sprawcami rejonizacji mogły być niewielkie, lecz niezwykle aktywne galaktyki tworzące gwiazdy w zawrotnym tempie. Oznacza to coś jeszcze: podobnych obiektów może istnieć znacznie więcej, choć większość z nich pozostaje poza zasięgiem obecnych obserwacji.
Źródło: The Astrophysical Journal
