Как галактики очищали космос от тумана экспресс
Когда Вселенной было меньше миллиарда лет, она напоминала густой туман: ультрафиолетовый свет не мог пройти далеко, потому что межзвёздный газ поглощал его. Но постепенно, по мере рождения первых звёзд и галактик, туман рассеивался — этот процесс называют эпохой реионизации. Астрономы хотят понять, как именно это происходило.
В новой работе учёные проанализировали 488 облаков газа, которые видны как линии поглощения в спектрах далёких квазаров. Эти облака содержат металлы — элементы тяжелее гелия, выброшенные взрывами звёзд. По тому, какие ионы металлов там присутствуют (например, однократно ионизованный углерод CII или трижды ионизованный CIV), можно судить, насколько сильно газ был ионизован излучением.
Оказалось, что доля облаков только с низкой ионизацией падает с 24% на красном смещении 6 до 2% на 4.3, а доля облаков только с высокой ионизацией растёт с 52% до 82%. Иными словами, со временем газ вокруг галактик становился всё более «прозрачным» для ультрафиолета. Учёные связывают это с двумя причинами: в газе стало больше металлов (которые легче ионизовать) и сам газ стал менее плотным из-за расширения Вселенной, а ультрафиолетовый фон усилился.
Это похоже на то, как утренний туман рассеивается, когда солнце поднимается выше: чем ярче свет и чем меньше капель воды в воздухе, тем прозрачнее становится атмосфера.
Оригинальная аннотация
как её написали авторы, на английском arXiv:2601.02634
We investigate the evolution of the ionization state of metal-enriched gas in and around galaxies near the epoch of reionization using a sample of 488 metal absorption systems at 4.3
Эпоха реионизации длилась примерно от 400 миллионов до 1 миллиарда лет после Большого взрыва. За это время Вселенная из почти непрозрачной для ультрафиолета стала полностью прозрачной.