Структуру ранней Вселенной определили карликовые галактики

Астрономы из США и Великобритании в результате компьютерного моделирования установили, что на раннем этапе эволюции Вселенной ее свойства определялись карликовыми галактиками. Результаты своего исследования ученые опубликовали в статье в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, с кратким ее содержанием можно ознакомиться на сайте Королевского астрономического общества Великобритании.

В своем исследовании ученые выясняли роль галактик в повторной ионизации (реионизации) Вселенной. Компьютерное моделирование условий ранней Вселенной, проведенное астрономами, показало, что наибольшую роль в ее реионизации играли карликовые галактики. По оценкам исследователей, на небольшие галактики приходилось до 50 процентов ультрафиолетового излучения, тогда как на крупные — около пяти.

Ученые считают, что после первичной ионизации и последующего охлаждения вещества ранней Вселенной силы гравитации заставили вещество сжиматься и образовать первые звезды. Излучение от этих звезд после взаимодействия с молекулярным водородом привело примерно миллиард лет спустя после Большого Взрыва к повторной ионизации водорода.

Модель искусственной Вселенной, созданная учеными, приводит к ионизации Вселенной на 20 процентов через 300 миллионов лет после Большого взрыва, на 50 процентов — через 550 миллионов лет и почти на 100 процентов через 860 миллионов лет.

Несмотря на то, что карликовые галактики почти в 30 раз меньше Млечного пути и в тысячу раз его легче, большое количество таких объектов, по сравнению с крупными галактиками, позволило первым испустить достаточно ультрафиолетовой радиации, которая бы ионизировала молекулы водорода до ионов (в простейшем случае — до протонов). Кроме того, межзвездная среда в небольших галактиках более разрежена, чем в крупных, что позволяет ультрафиолетовому излучению меньше поглощаться веществом.

Астрономы надеются продолжить исследование карликовых галактик; с этой целью они ждут введения в строй новых поколений телескопов, в частности, американо-канадско-британского телескопа имени Джеймса Уэбба, который, как считается, в 2018 году придет на смену «Хабблу». Ранее в своих работах астрономы считали именно крупные галактики основными источниками излучения для реионизации. Новое исследование, проведенное с использованием мощных суперкомпьютеров, показало роль небольших галактик в эволюции ранней Вселенной.