Эпоха реионизации: как телескоп Уэбба исследует ключевой период в истории Вселенной


Научный институт космического телескопа (STScI) объявил о планах на второй год работы космической обсерватории имени Джеймса Уэбба. В числе приоритетных задач — несколько исследовательских программ, которые сосредоточатся на изучении одной из самых загадочных эпох в истории космоса — эпохи реионизации. Учёные стремятся понять, что происходило во Вселенной в этот переходный период и почему он имеет фундаментальное значение для нашего понимания эволюции космоса.

От "темных веков" к "прозрачной" Вселенной

Сразу после Большого взрыва Вселенная представляла собой раскалённую плазму. В ходе первичного нуклеосинтеза, который длился первые минуты, образовались ядра лёгких элементов: примерно 75% водорода, 25% гелия и следовые количества лития. По мере расширения и остывания космоса эта первичная материя начала конденсироваться в облака, которые под действием гравитации коллапсировали, давая жизнь первым звёздам и галактикам.

Эти первозданные светила были поистине гигантскими — значительно массивнее современных звёзд. Они излучали колоссальную энергию, в том числе мощное ультрафиолетовое излучение. Энергии этих фотонов хватало, чтобы выбивать электроны из нейтральных атомов водорода и гелия, превращая их в ионы. Этот процесс, известный как реионизация, постепенно преобразовал нейтральный газ ранней Вселенной в ионизированную плазму.

Обратите внимание: Началась интенсивная работа по строительству Лунного космического порта.

По мере того как звёзды формировались и умирали, ионизация охватывала всё больше пространства. К концу этой эпохи большая часть Вселенной стала прозрачной для излучения. Считается, что фаза реионизации стартовала примерно через 400 миллионов лет после Большого взрыва, хотя точные сроки её начала и завершения остаются предметом научных дискуссий.

Почему изучение эпохи реионизации так важно?

Этот период стал настоящим переломным моментом в космической истории. Реионизация кардинально изменила свойства межгалактической среды, повлияв на то, как свет и другие виды излучения распространяются в космосе сегодня. Поскольку эта трансформация произошла в глубокой древности, её изучение позволяет заглянуть в самые истоки мироздания, исследовать первоначальные условия — плотность, температуру, состав материи и физические законы, определившие дальнейшую судьбу Вселенной.

Кроме того, эпоха реионизации напрямую связана с рождением первых звёздных систем и галактик. Эти структуры заложили основу для всей последующей космической архитектуры, включая формирование планет и, в конечном счёте, появление жизни. Исследования с помощью телескопа Джеймса Уэбба позволят получить беспрецедентные данные о том, как происходил этот великий космический рассвет.

Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.

Источник статьи: Представители Научного института космического телескопа (STScI) недавно выбрали следующие миссии для второго года работы телескопа Джеймса Уэбба.