ჩვენგან ძალიან შორს, სამყაროს შორეულ წარსულში, ასტრონომებმა კოსმოსურ პროპორციათა გროვა აღმოაჩინეს. სულ მცირე 21 გალაქტიკა, რომლებშიც ახალ ვარსკვლავთა წარმოქმნა წარმოუდგენლად მაღალი მაჩვენებლით მიმდინარეობს, ერთმანეთთან შერწყმისა და გალაქტიკათგროვის წარმოქმნის ადრეულ ეტაპზე იმყოფება. და ეს ყველაფერი ჩვენგან 13 მილიარდი სინათლის წლის მანძილზე ხდება, დიდი აფეთქებიდან მხოლოდ 770 მილიონი წლის შემდეგ.
ეს გახლავთ ამ დრომდე აღმოჩენილი უძველესი პროტოგროვა, სახელად LAGER-z7OD1; დღეისათვის ის სავარაუდოდ ჩამოყალიბებული უნდა იყოს გალაქტიკათა ჯგუფად, რომლის მასაც ჩვენი მზისას 3,7 კვადრილიონჯერ აჭარბებს.
სამყაროს გარიჟრაჟზე წარმოქმნილი ასეთი დიდი პროტოგროვა შეიძლება შეიცავდეს სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვან ცნობებს იმის შესახებ, როგორ მოსუფთავდა პირველყოფილი კვამლი და გაჩნდა სინათლე, რომელმაც მთელ კოსმოსში თავისუფლად გავრცელება დაიწყო.
ჩვენი სამყარო მასიურად ურთიერთდაკავშირებული ადგილია. გალაქტიკები შეიძლება შედარებით თვითკმარი ჩანდეს, მაგრამ სამყაროს გალაქტიკათა ნახევარზე მეტი გრავიტაციულად ერთმანეთთან არის დაკავშირებული გროვებად ან ჯგუფებად, უზარმაზარ სტრუქტურებად, რომლებიც ასობით და ათასობით გალაქტიკას აერთიანებს.
ადრეულ სამყაროში ასეთ გროვათა საწყისები მთლად უცხო არ არის. აღმოჩენილია LAGER-z7OD1-ის მსგავსად შორეული სხვა პროტოგროვებიც, ზოგი გაცილებით დიდიც, რაც იმაზე მიუთითებს, რომ გროვებმა შეჯგუფება იმაზე ადრე დაიწყეს, ვიდრე აქამდე გვეგონა.
თუმცა, ჩინეთის მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების უნივერსიტეტის მკვლევართა ჯგუფის განცხადებით, LAGER-z7OD1 განსაკუთრებულია. მან შეიძლება გადმოგვცეს გასაღებები სამყაროს ისტორიის ერთ-ერთი ყველაზე იდუმალი ეტაპის შესახებ, რომელსაც რეიონიზაციის ეპოქას უწოდებენ.
„დგინდება, რომ წევრ გალაქტიკათა მიერ წარმოქმნილი იონიზებული ბუშტების სრული მოცულობა თავად პროტოგროვის მოცულობის ტოლია, რაც იმაზე მიუთითებს, რომ ჩვენ წინაშეა ინდივიდუალური ბუშტების შერწყმა და ის, რომ გალაქტიკათშორისი სივრცე პროტოგროვაში თითქმის მთლიანად იონიზებულია“, — წერენ მკვლევრები პუბლიკაციაში.
მათივე განცხადებით, LAGER-z7OD1 უნიკალური ლაბორატორიაა რეიონიზაციის პროცესის შესასწავლად.
ალბათ იცით, რომ კოსმოსი ყოველთვის ისეთი მშვიდი არ იყო, როგორიც შეიძლება დღეს იყოს. პირველი 370 მილიონი წელიწადის განმავლობაში, ის იონიზებული ცხელი გაზის უკუნი ნისლით იყო დაბინდული. ამ ნისლში სინათლეს თავისუფლად მოძრაობა არ შეეძლო; ის მხოლოდ თავისუფალ ელექტრონებს ფანტავდა და სულ ეს იყო.
როდესაც სამყარო საკმარისად გაცივდა, პროტონებმა და ელექტრონებმა რეკომბიმაცია და ნეიტრალური წყალბადის ატომების წარმოქმნა დაიწყეს. ეს კი იმას ნიშნავს, რომ სინათლეს, რომელიც იქ ჯერ არც ისე ბევრი იყო, ბოლოსდაბოლოს უკვე შეეძლო კოსმოსში მოგზაურობა.
როცა პირველი ვარსკვლავებისა და გალაქტიკების წარმოქმნა დაიწყო, მათმა ულტრაიისფერი სინათლემ მოახდინა სამყაროში ყველგან მყოფი ნეიტრალური წყალბადის რეიონიზაცია: პირველად ულტრაიისფერ წყაროთა გარშემო ლოკალიზებული ბუშტების, შემდეგ კი უფრო და უფრო დიდი ზონების, რადგან იონიზებული ბუშტები ერთდებოდნენ და ერთმანეთს ფარავდნენ, რაც ელექტრომაგნიტური რადიაციის მთელ სპექტრს თავისუფალი ნაკადის სახეს აძლევდა.
დიდი აფეთქებიდან დაახლოებით მილიარდი წლის შემდეგ, სამყარო სრულად რეიონიზებული იყო. ეს იმას ნიშნავს, რომ ამ წერტილს მიღმა კვლევა უფრო რთულია (დაახლოებით 12,8 მილიარდი სინათლის წლის იქით), მაგრამ ასევე ნიშნავს იმას, რომ თავად რეიონიზაციის პროცესიც რთულად შესასწავლია.
იდეალურ შემთხვევაში, საჭიროა რეალურად კაშკაშა ობიექტები, რომელთა იონიზებული რადიაციაც ნეიტრალურ წყალბადს გაკვეთს; სწორედ ამას ეძებდნენ ჩინეთის მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების უნივერსიტეტის ასტრონომი ვეიდა ჰუ და მისი ჯგუფი ლიმან ალფას გალაქტიკებში Epoch of Reionization-ის კატალოგში. ეს გახლავთ ადრეული სამყაროს პატარა გალაქტიკები, რომლებიც ვარსკვლავებს წარმოუდგენლად დიდი მაჩვენებლით წარმოქმნიან, რაც იმას ნიშნავს, რომ მათი დაფიქსირება შესაძლებელია საკმაოდ დიდი მანძილიდანაც, რეიონიზაციის ეპოქაში. სწორედ ამიტომ არის ისინი გამოსადეგი ამ პერიოდის საკვლევად.
კვლევის ფარგლებში, ასტრონომებმა აღმოაჩინეს LAGER-z7OD1, გალაქტიკების ზედმეტად მკვრივი რეგიონი კოსმოსის სამგანზომილებიან სივრცეში, რომლის ზომაც 215 X 98 X 85 მილიონი სინათლის წელია. ეს სივრცე შეიცავდა ერთმანეთთან შერწყმის პროცესში მყოფ ორ სხვადასხვანაირ სუბპროტოგროვებს, რომლებშიც თავმოყრილია სულ მცირე 21 გალაქტიკა; მათგან 16-ის დადასტურება უკვე მოხერხდა.
გალაქტიკათა გარშემო იონიზებული სივრცის სრული მოცულობა თავად LAGER-z7OD1-ის მოცულობაზე ოდნავ დიდი იყო.
„ეს წარმოაჩენს არსებით ურთიერთგადაფარვას ცალკეულ ბუშტებს შორის, რაც იმაზე მიუთითებს, რომ ცალკეული ბუშტები ერთ ან ორ გიგანტურ ბუშტად შერწყმის პროცესში არიან“, — წერენ მკვლევრები.
შესაბამისად, ეს პროტოგროვები წარმოადგენს თავის სახეობის ბრწყინვალე მაგალითს და გვაძლევს მონაცემთა ახალ წერტილს იმის შესასწავლად, როგორ წარმოიქმნება და ვითარდება ასეთი სტრუქტურები, ასევე გვთავაზობს ცნობებს ადრეულ სამყაროში ვარსკვლავთა წარმოქმნის შესახებ და უნიკალურ ფანჯარას იონიზებული ბუშტების ფორმაციისა და კომბინაციისკენ რეიონიზაციის ეპოქის შუაგულში.
მკვლევართა განცხადებით, ამ მიმართულებით ძალიან ბევრი კვლევის ჩატარებაა საჭირო, რაც უკვე მომავლის მძლავრი ტელესკოპების საქმეა, რომლებმაც რეიონიზაციის პროცესის უმცირესი დეტალებიც კი უნდა გადმოგვცენ.
კვლევა Nature Astronomy-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია ScienceAlert-ის მიხედვით.
