Timp de mulți ani, cercetătorii au căutat să răspundă la o întrebare fundamentală referitoare la Universul de la începuturi: ce a generat trecerea de la întunericul primordial la un cosmos luminos și transparent?
Acum, o investigație internațională condusă de astrofizicianul Hakim Atek, utilizând datele obținute de telescopul spațial James Webb (JWST) și sprijinită de observațiile Hubble, a identificat principalul element responsabil pentru „aprinderea luminii” în Universul timpuriu: galaxiile pitice, conform Science Alert.
Ce a fost descoperit cu ajutorul telescopului James Webb și al lui Hubble?
Conform studiului publicat în februarie 2024 în revista Nature, aceste galaxii extrem de mici și slab luminoase, dar foarte numeroase, au jucat un rol crucial în procesul de reionizare cosmică, momentul în care Universul a devenit din nou transparent pentru radiația luminoasă.
După Big Bang, Universul era, în esență, un amestec dens și fierbinte de particule ionizate. În această situație, lumina nu putea călători liber, deoarece era constant împrăștiată de electronii liberi. Abia după aproximativ 300.000 de ani, când protonii și electronii au început să formeze atomi de hidrogen neutru, mediul cosmic a devenit mai „clar”, dar încă fără surse de lumină.
Primele stele s-au născut din acest gaz neutru, iar lumina lor intensă a început să reionizeze materia, adică să elibereze din nou electronii din atomii de hidrogen. Acest proces, denumit reionizare, s-a finalizat aproximativ la un miliard de ani după Big Bang. Cu toate acestea, rămânea întrebarea: ce sursă de lumină a fost suficient de puternică pentru a genera acest lucru la scară cosmică?
Până de curând, cele mai acceptate teorii sugerau galaxiile mari și găurile negre active ca principali candidați. Cu toate acestea, noile date obținute de JWST schimbă această percepție.
Mici, dar puternice – cum au dominat galaxiile pitice zorile Universului
Echipa coordonată de Hakim Atek a investigat zona cerului din jurul roiului galactic Abell 2744, un conglomerat masiv care acționează ca o lentilă gravitațională. Acest fenomen natural a permis observarea unor galaxii îndepărtate, prea slabe pentru a fi detectate în alt mod. Spectrele obținute cu JWST au demonstrat că aceste galaxii pitice erau nu doar numeroase, ci și extrem de luminoase în radiații ionizante.
Analiza a relevat că pentru fiecare galaxie mare, există aproximativ 100 de galaxii pitice. De asemenea, radiația lor ionizantă este de patru ori mai mare decât cea emisă de galaxiile mari. În cuvintele lui Atek, „aceste surse aparent modeste generează suficientă energie pentru a reioniza întregul Univers.”
Momentan, rezultatele se bazează pe o singură zonă a cerului, așa că cercetătorii vor continua să examineze și alte regiuni afectate de lentile gravitaționale pentru a verifica dacă galaxiile pitice au avut un rol extins în această perioadă. Totuși, descoperirea reprezintă un progres semnificativ în înțelegerea epocii cosmice timpurii. După cum afirmă astrofizicianul Themiya Nanayakkara, „suntem acum pe un teren complet nou cu JWST. Acestă descoperire deschide uși către noi întrebări despre originile noastre cosmice.”
