Согласно существующим моделям, примерно через 379 000 лет после Большого Взрыва наша Вселенная охладилась до температуры 3000 K, что сделало возможным появление первых атомов. Таким образом, из состояния плазмы материя перешла в газообразное состояние. Тепловое излучение, оставшееся от этого перехода, можно обнаружить в виде космического микроволнового фона, более известного как реликтовое излучение.
Источник: ESA and the Planck Collaboration
Последовавшая за этим эпоха называется «темными веками». Наполнявшие вселенную атомы водорода и гелия образовали густой «туман», который не пропускал никакого излучения. По мере дальнейшего охлаждения вселенной, этот водородный туман начал постепенно концентрироваться в некоторых регионах Вселенной, дав рождение первым звездам и галактикам. Их излучение реионизировало атомы, наконец рассеяв туман и сделав возможным свободное распространение излучения. Тьма сменилась светом и галактики стали доступными дня наблюдений. Согласно имеющимся данным, реионизация Вселенной завершилась через 900 миллионов лет после Большого Взрыва. Но когда именно зажглись первые звезды, которые запустили процесс реионизации и положили конец «темным векам»?
Ответ на этот вопрос может дать реликтовое излучение. Исследование его поляризации и небольших неоднородностей позволяет узнать о том, какие процессы протекали в ранней Вселенной, обнаружить зародыши ее будущих структур и, самое главное, уточнить датировку космологических процессов. Ранее считалось, что «темные века» закончились примерно через 420–450 миллионов лет после Большого Взрыва. Однако судя по данным, собранным космической обсерваторией «Планк», эту цифру придется пересмотреть.
Источник:Simulation John Wise, Tom Abel; Visualization: Ralf Kaehler
5 февраля участники проекта Planck Collaboration опубликовали статью, посвященную результатам анализа информации, полученной обсерваторией «Планк» в период с 2009 по 2013 год. Задачей «Планка» было исследование реликтового излучения, изучение распределения его интенсивности и поляризации. Согласно опубликованным результатам, первые звезды во вселенной появились через 550 миллионов лет после Большого Взрыва, что более чем на 100 миллионов лет позже, чем предполагалось ранее.
Это исследование помогает разрешить давнюю проблему. С одной стороны, данные, полученные аппаратом WMAP свидетельствовали о том, что первые звезды возникли уже через 420 миллионов лет после Большого Взрыва. С другой, более поздние данные, собранные телескопом «Хаббл» свидетельствовали о том, что галактики во Вселенной начали формироваться не ранее чем через 300–400 миллионов лет после Большого Взрыва — и по состоянию через 450 миллионов лет после Большого Взрыва этот процесс был еще далек от завершения, и первые звезды не могли появиться в тот период. Такое несовпадение приводило к явному противоречию, которое заметно осложняло жизнь астрофизикам.
Судя по данным «Планка» наблюдения «Хаббла» оказались все же точнее. Продление эпохи «темных веков» не только решает теоретическую проблему но и означает, что создаваемому в настоящее время инфракрасному телескопу «Джеймс Уэбб», запуск которого запланирован на 2018 год, а также другим космическим телескопам будущего, будет значительно проще обнаружить свет самых первых звёзд и галактик, возникших в нашей Вселенной более 13 миллиардов лет назад.
По материалам esa.int
