Научный институт космического телескопа (STScI) недавно выбрал следующую миссию для второго года существования телескопа Джеймса Уэбба. Среди выбранных проектов несколько будут посвящены эпохе реионизации. Но что же это за период и почему он так важен?
От "темных веков" к "прозрачной" Вселенной
В первые минуты после Большого взрыва температура была настолько высока, что уже было достаточно энергии для начала ядерных реакций. Этот процесс, известный как первичный нуклеосинтез, производил в основном ядра водорода и гелия. Водород был самым распространенным элементом в то время (около 75% материи в ранней Вселенной). Гелий составлял около 25% этого вещества, а следы других легких элементов, таких как литий, составляли менее 1%.
Позже, когда Вселенная остыла и расширилась, этот газ начал конденсироваться и образовывать облака материи. По мере гравитационного коллапса этих облаков образовывались более плотные области, давшие начало первым звездам и галактикам. Эти первые звезды были намного массивнее современных звезд. Они также были гораздо более энергичными, испуская значительное количество интенсивного ультрафиолетового излучения.
Энергии этих фотонов было достаточно, чтобы оторвать электроны от нейтральных атомов водорода или гелия.
Обратите внимание: Началась интенсивная работа по строительству Лунного космического порта.
Когда электрон покидает атом, он становится положительно заряженным, образуя положительный ион. Атом без электрона становится отрицательным ионом. Этот процесс ионизации нейтрального газа излучением первых звезд и галактик известен как реионизация.Затем, по мере того как звезды формировались и умирали, Вселенная становилась все более и более ионизированной. К концу эпохи реионизации большая часть Вселенной стала полностью прозрачной для фотонов. Сроки все еще открыты для обсуждения, но многие согласны с тем, что фаза реионизации началась примерно через 400 миллионов лет после Большого взрыва.
Почему этот период важен?
Это явно был поворотный период в нашей истории, поскольку он оказал значительное влияние на то, как свет и другие формы излучения распространяются во Вселенной сегодня. Более того, этот переход произошел в начале истории Вселенной, вскоре после Большого Взрыва. Поэтому анализ позволяет изучать первобытные состояния космоса, особенности его плотности, температуры, состава и физических процессов, определивших его развитие. Наконец, этот период соответствует времени образования первых звезд и галактик. Эти структуры сыграли решающую роль в последующей эволюции Вселенной.
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.