باستخدام أحدث أداة هابل ، كونيك أوريجينز سبكتروجراف (COS) ، تمكن الباحثون من تحسين فهمنا لإعادة تأيين الهيليوم في أوائل الكون ، موضحين الإطار الزمني من 11.7 إلى 11.3 مليار سنة مضت عندما جرد الكون الإلكترونات من العصور البدائية ذرات الهيليوم. يقول علماء هابل إن ذلك يعادل الاحترار العالمي ، باستثناء أن موجة حر انتشرت في جميع أنحاء الكون المبكر في ذلك الوقت ، مما منع نمو المجرات الصغيرة لما يقرب من 500 مليون سنة.
مر الكون بموجة حرارية أولية قبل أكثر من 13 مليار سنة عندما تأينت الطاقة من النجوم الضخمة المبكرة هيدروجينًا بين النجوم البارد من الانفجار الكبير. تسمى هذه الحقبة في الواقع إعادة التأين لأن نوى الهيدروجين كانت في الأصل في حالة متأينة بعد وقت قصير من بدايات الكون.
استغرق الأمر 2 مليار سنة أخرى قبل أن ينتج الكون مصادر للإشعاع فوق البنفسجي بطاقة كافية لإعادة تأيين الهيليوم المنتج في الانفجار الكبير ، الذي يسخن الغاز بين المجرات ويحول دون انهياره الجاذبية لتشكيل أجيال جديدة من النجوم في بعض المجرات الصغيرة. لم تكن المجرات الأقل كتلة قادرة حتى على التمسك بغازها ، وهربت مرة أخرى إلى الفضاء بين المجرات.
لم يصدر هذا الإشعاع من النجوم ، بل من النجوم الزائفة ، النوى اللامعة للمجرات النشطة. في الواقع ، تتوافق الحقبة عندما كان يتم إعادة تأيين الهيليوم مع وقت انتقالي في تاريخ الكون عندما كانت أشباه النجوم وفيرة.
تمكن مايكل شول من جامعة كولورادو وفريقه من العثور على خطوط امتصاص طيف الهيليوم في ضوء الأشعة فوق البنفسجية من أشباه النجوم. يضيء منار الكوازار الضوء من خلال السحب المتداخلة للغاز غير المرئي ، مثل المصابيح الأمامية التي تشرق من خلال الضباب. يسمح الشعاع بمسبار عينة عينة لسحب الغاز المتخلل بين المجرات في الكون المبكر.
لقد كانت فترة صاخبة. اصطدمت المجرات بشكل متكرر ، وهذه الثقوب السوداء الهائلة المحترقة في نوى المجرات بالغاز المتصاعد. لقد حولت الثقوب السوداء بشدة طاقة الجاذبية لهذه الكتلة إلى إشعاع قوي فوق بنفسجي بعيد قد يتوهج خارج المجرات. أدى ذلك إلى تسخين الهليوم بين المجرات من 18000 درجة فهرنهايت إلى ما يقرب من 40،000 درجة. بعد إعادة تأيين الهيليوم في الكون ، تبرد الغاز بين المجرات مرة أخرى ويمكن للمجرات القزمة أن تستأنف التجميع الطبيعي.
قال شول: "أتصور أن عددًا قليلاً من المجرات القزمة قد تكون قد تشكلت إذا لم تحدث إعادة تأين الهيليوم".
حتى الآن ، يمتلك شول وفريقه خط رؤية واحد فقط لقياس انتقال الهيليوم ، لكن الفريق العلمي لـ COS يخطط لاستخدام هابل للبحث في اتجاهات أخرى لمعرفة ما إذا كانت إعادة تأين الهيليوم تحدث بشكل موحد عبر الكون.
سيتم نشر نتائج الفريق العلمي في عدد 20 أكتوبر من مجلة The Astrophysical Journal.
المصدر: HubbleSite
