Если зажечь в комнате лампу, она осветит стены. Но если ту же лампу поставить в огромный зал, свет едва доберётся до углов. Примерно так же излучение молодых звёзд действует на газ в галактике: оно выбивает электроны из атомов водорода, заставляя газ светиться. Астрономы называют это «ионизацией», а силу такого воздействия — ионизационным параметром.

До запуска Джеймса Уэбба этот параметр нельзя было измерить в очень далёких галактиках — тех, что мы видим такими, какими они были через несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва. Теперь, благодаря спектрам 434 галактик с красным смещением от 3 до 9, учёные впервые проследили, как ионизационный параметр менялся на протяжении 13 миллиардов лет. Они сравнили далёкие объекты с более близкими, изученными ранее, и обнаружили чёткую закономерность: чем выше красное смещение (то есть чем дальше в прошлое), тем сильнее излучение звёзд будоражит газ.

Но самое интересное — эта зависимость оказалась сильнее, чем предсказывали простые модели. Даже если учесть массу галактики и темп звездообразования, на больших красных смещениях ионизационный параметр всё равно выше. Авторы работы предлагают изящное объяснение: ранние галактики были меньше в размерах. Если объём области, занятой газом, примерно пропорционален объёму всей галактики, то в компактной системе свет от звёзд быстрее достигает границ и эффективнее ионизирует газ. Это как та же лампа в маленькой комнате — она осветит всё вокруг гораздо ярче, чем в просторном зале.