Neredeyse zamanın başında, evren karanlıkta gizlendi. Daha sonra, erken galaksiler, küçük kanallardan parlak ışık galaksiler arası alanı sızdıran, evreni şeffaflaştıran parlak, sıcak yıldızlar üretti.
Bu Sunburst Arc olarak bilinen uzak bir galaksinin çekilmiş muhteşem yeni "ayna" görüntülerinin sonucudur. Evren sadece bir bebekken, sıcak, ancak hızla soğuyan parçacıklardan oluşuyordu. MIT'nin Haystack Gözlemevi'ne göre, evren yeterince soğuduğunda, protonlar ve elektronlar, evreni karanlıkta kaplayan ve elektromanyetik spektrumda gözlemlenemez hale getiren nötr hidrojen oluşturmak için birleşti. Karanlık çağlar olarak bilinen bu dönemde, yayılan radyasyon hidrojen gazı tarafından emildi.
Daha sonra, Big Bang'den bir milyar yıl sonra, "Reionizasyon Dönemi" sırasında, büyük bir enerji sarsıntısı gazı iyonlaştırdı, elektronları hidrojen atomlarından uzaklaştırdı ve plazma yarattı. Bu iyonizasyon, üniversitede doktora sonrası araştırmacısı olan baş yazar Thøger Emil Rivera-Thorsen, "Büyük olasılıkla çok genç, çok parlak, çok sıcak ve aynı zamanda çok kısa ömürlü yıldızlardan gelen enerjik ultraviyole ışık sayesinde gerçekleşti" dedi. Norveç'te bayrağı. Ancak bu iyonlaşma olayının tam olarak nasıl olduğu belirsizdir.
Bunu anlamak için, araştırmacılar yaklaşık 11 milyar ışıkyılı uzaklıkta bulunan "Sunburst Arc" adlı bir galaksiye döndüler (genişleyen bir evrende tam olarak ne kadar olduğunu bilmek zor olsa da.) Sunburst Arc tam olarak değil Rivera-Thorsen, evreni yeniden ele geçiren ilk galaksilerden biri olacak kadar yaşlıydı, ancak araştırmacılara süreç hakkında bir şeyler öğretebilecek kadar yaşlı, dedi.
Önceki bir çalışmada, Rivera-Thorsen ve ekibi Sunburst Arc'dan gelen ışık sinyallerine baktı. Birkaç ipucu, iyonlaştırıcı ışığın bu erken galaksilerden birkaç dar kanaldan kaçtığını veya galaksiyi örten opak bir örtüdeki deliklerden kaçtığını öne sürdü. "Ama bunu doğrudan gözlemleyene kadar bulduğumuzu söyleyemeyiz," dedi Rivera-Thorsen Canlı Bilim'e.
Bu yüzden araştırmacılar Hubble Uzay Teleskobu kullanarak bu delikleri tespit etmeyi ve "işe yaradı, işe yaradı," dedi Rivera-Thorsen. Sunburst Arc, Hubble'ın görmesini kolaylaştıracak şekilde konumlandırılmıştır. Araya giren bir galaksi kümesi, kozmik bir mikroskop gibi davranır ve Sunburst Arkından ışığı büker ve büyütür - aksi takdirde görmek çok zayıf olur - böylece Hubble bir dizi görüntüde alabilir. "Yerçekimi mercekleme" olarak adlandırılan bu etki, Einstein'ın genel görelilik teorisi tarafından öngörülmüştür ve bu durumda özellikle güçlüdür ve galaksinin 12 kopya görüntüsüne yol açar.
Bu görüntülerin bir kısmı iyonlaştırıcı olmayan, görünür ışık spektrumunda ve diğerleri iyonlaştırıcı ışık spektrumunda alınmıştır. İyonize edici ışık için "temelde görebileceğiniz tek şey küçük bir nokta ve aksi halde hiçbir şey yok" dedi. "Bu, sanırım, hipotezimizin çok güzel bir doğrulamasıydı - bunun tamamen şeffaf olmayan, gazla kaplı bir galaksideki bir delik gibi."
Rivera-Thorsen, araştırmacıların bu etkiyi görmesi için birkaç faktörün sıralanması gerekiyordu ve bu nedenle, "bu şeyi bulmak için inanılmaz şanslıyız" dedi. Örneğin Hubble görüntüleri, iyonlaştırıcı ışığın kaçtığı yerler de dahil olmak üzere galaksinin tüm "sulu bitlerini" yakaladı. Bu dar kanalların neden veya nasıl oluştuğu açık değildir.
Dahası, daha modern galaksilerde, "Bu iyonlaştırıcı radyasyonun çoğunun gerçekten kaçtığını görmüyoruz, burada ve orada biraz görüyoruz" diye ekledi. "Bu yüzden bu galaksilerin fiziksel özellikleri hakkında bir şey, Büyük Patlama'dan evrenin yeniden iyonlaştırıldığı yaklaşık 1 milyar yıl arasında oldukça dramatik bir şekilde değişmiş olmalı." Gelecek çalışmalarda, Rivera-Thorsen ve ekibi, Big Bang döneminden beri galaksilerin nasıl değiştiğini anlamak istiyor.
Çalışmanın bir parçası olmayan Ukrayna'daki Ana Astronomi Gözlemevi'nden bir astronom olan Yuri Izotov, "İyonlaştırıcı radyasyondan kaçmanın kanıtı zorlayıcı" dedi. Bulguları, yıldız oluşturan gökadalardan ışığın nasıl sızdığını anlamak ve ışığın galaksideki deliklerden sızdığını yorumlamak için "makul görünüyor" dedi.
San Diego'daki California Üniversitesi'nde çalışmaya dahil olmayan fizik profesörü olan Brian Keating de aynı fikirde. "Evrenin ilk iyonlaştırıcı fotonlarını üreten kaynaklar uzun süredir gizemle kaplandı," dedi Keating Canlı Bilim'e. "Onların çalışmaları, Reionizasyon Çağı'nın ana itici güçleri olduğu düşünülen, anlaşılmaz nesnelere umut vaat eden yeni anlayışlar veriyor."
Bulgular 7 Kasım'da Science dergisinde yayınlandı.
