En galakse inde i en boble kan være bevis for, at universet begyndte at blive gennemsigtige 330 millioner år efter Big Bang
Den fjerne Galaxy Jades-GS-Z13-1-LA vises som en rød prik i dette billede fra James Webb-rumteleskopet
En galakse, der findes ved universets daggry, ser ud til at være det tidligste kendte bevis for kosmisk reionisering, perioden, hvor universet blev oplyst for første gang.
Efter big bang blev det tidlige univers fyldt med varmt brint og heliumgas, der spredte fotoner, hvilket gjorde kosmos noget uigennemsigtige. I løbet af de næste par hundrede millioner år, da stjerner begyndte at skinne, ioniserede deres lette brint og helium, hvilket gjorde det muligt for fotoner at flyde frit og gøre universet gennemsigtigt, skønt den nøjagtige timing af dette er usikkert.
Joris Witstok på University of Copenhagen i Danmark og hans kolleger brugte James Webb Space Telescope (JWST) til at studere en galakse kaldet Jades-GS-Z13-1-LA. Galaksen ses 330 millioner år efter Big Bang, hvilket gør det til en af de tidligste kendte galakser i universet.
Ultraviolet lys fra galaksen antyder, at det var omgivet af en boble omkring 200.000 lysår på tværs, hvilket muligvis er resultatet af, at dets stjernelys interagerer med det omgivende kosmiske brint. At se bevis for dette så tidligt i universet er “ud over endda vores vildeste forventninger,” siger Witstok.
Michele Trenti ved University of Melbourne er enig i, at observationer er i overensstemmelse med processen med kosmisk reionisering. ”Det er både overraskende og spændende,” siger Trenti. ”Jeg ville ikke forvente, at det ultraviolette lys, der udsendes fra denne galakse, nåede JWST. Den kolde neutrale brintgas, som vi forventede, ville have omringet galaksen skulle have blokeret fotonerne. Vi er vidne til indtræden af reionisering.”
Arten af den lille galakse selv er ikke helt klar; Det skinner måske lyst på grund af en befolkning af massive varme og unge stjerner eller et kraftfuldt centralt sort hul. ”Dette ville være det tidligste kendte bevis for et supermassivt sort hul i midten af en galakse,” siger Trenti.
Mens astronomer har set andre, er senere galakser med en lignende boble omkring dem, Jades-GS-Z13-1-LA er det tidligste kendte eksempel. ”Det er et benchmark,” siger Richard Ellis på University College London. ”Det fortæller os, at denne galakse må have eksisteret i et stykke tid, og skubber den lidt længere tilbage til begyndelsen af, da galakser først kom ud af mørket.”
JWST var i stand til at afsløre hemmelighederne ved denne galakse kun ved at stirre på den i relativt lang tid, cirka 19 timer. Witstok er håbefuld, at vi snart kan se andre tidlige beviser for kosmisk reionisering. ”Vi har et par flere kandidater,” siger han. ”Vi kan måske finde det endnu mere (tilbage i tiden), eller måske er dette det mest ekstreme, det bliver.”