Hur uppstod ljuset?
Efter Big Bang var rymden fylld av ett hett, tätt moln av joniserat plasma. Det molnet stoppade ljuset från att färdas fritt och höll universum mörkt. Först efter cirka 300 000 år började protoner och elektroner förena sig till neutralt väte, vilket gjorde det möjligt för ljuset att passera, men det fanns få ljuskällor till en början.
De första stjärnorna som föddes ur det neutrala väte var tillräckligt energirika för att starta kosmisk rejonisering, den process som markerade att “ljuset var på” i universum.
Teleskopen som gjorde jobbet
För att förstå processen bättre riktade forskarna sina instrument mot galaxhopen Abell 2744 med hjälp av Hubble och James Webb-teleskopet (JWST). Abell 2744 fungerar som en gravitationell lins och förstorar avlägset ljus, vilket gör det möjligt att se ultra-svaga dvärggalaxer nära den kosmiska gryningen. JWST gav detaljerade spektra av dessa små galaxer, medan Hubble-data kompletterade bilden.
Studien visar att dvärggalaxer överträffar stora galaxer i antal med ett förhållande på 100 till 1. De ger upphov till en joniserande strålning som motsvarar fyra gånger den energi som tidigare tillskrivits större galaxer. Denna massiva kollektivstyrka gör dessa “kosmiska kraftpaket” centrala för rejoneringsprocessen.
Vad det betyder och vad som kommer härnäst
Det internationella forskarteamet, lett av Hakim Atek vid Institut d’Astrophysique de Paris, tillsammans med forskare som Iryna Chemerynska och Themiya Nanayakkara, understryker hur viktigt det är att studera lågmassiga galaxer för att kartlägga universums tidiga historia. “Dessa kosmiska kraftpaket avger kollektivt mer än nog energi för att klara uppgiften,” säger Atek. Chemerynska tillägger att upptäckten lyfter fram behovet av att förstå hur dessa små galaxer formade universums utveckling.
Forskarna påpekar samtidigt att observationerna av Abell 2744 täcker ett begränsat område av himlen. För att säkerställa att fynden gäller generellt för den kosmiska gryningen planerar de att undersöka fler områden med hjälp av andra kosmiska linser och se om samma mönster dyker upp på andra håll.
Den här forskningen öppnar för nya insikter om universums tidiga skeden och ger en tydligare bild av hur de första ljusen i universum tändes. Nu när JWST fortsätter att avslöja mysterier kring den kosmiska gryningen står vi på tröskeln till en ny era av kosmologiska upptäckter.
