En ny studie ledd av astrofysiker vid University of Minnesota visar att högenergiljus från små galaxer kan ha spelat en nyckelroll i universums tidiga utveckling. Forskningen ger insikt i hur universum återjoniserades, ett problem som astronomer har försökt lösa i flera år.

Forskningen är publicerad i The Astrophysical Journal , en peer-reviewed vetenskaplig tidskrift för astrofysik och astronomi.

Efter Big Bang, när universum bildades för miljarder år sedan, det var i joniserat tillstånd. Det betyder att elektronerna och protonerna flöt fritt i rymden. När universum expanderade och började svalna, det ändrades till ett neutralt tillstånd när protonerna och elektronerna kombinerades till atomer, liknande vattenånga som kondenserar till ett moln.

Nu dock, Forskare har observerat att universum är tillbaka i ett joniserat tillstånd. En stor strävan inom astronomi är att ta reda på hur detta hände. Astronomer har teoretiserat att energin för återjonisering måste ha kommit från galaxerna själva. Men, det är otroligt svårt för tillräckligt högenergiljus att fly en galax på grund av vätemoln i den som absorberar ljuset, ungefär som moln i jordens atmosfär absorberar solljus på en mulen dag.

Astrofysiker från Minnesota Institute for Astrophysics vid University of Minnesotas College of Science and Engineering kan ha hittat svaret på det problemet. Med hjälp av data från Gemini-teleskopet, forskarna har observerat den första galaxen någonsin i ett "bortblåst" tillstånd, vilket betyder att vätemolnen har tagits bort, så att högenergiljuset kan komma ut. Forskarna misstänker att bortblåsningen orsakades av många supernovor, eller döende stjärnor, exploderar på kort tid.

"Stjärnbildningen kan ses som att spränga ballongen, " förklarade Nathan Eggen, tidningens huvudförfattare som nyligen fick sin magisterexamen i astrofysik från University of Minnesota. "Om, dock, stjärnbildningen var mer intensiv, då skulle det finnas ett brott eller ett hål i ballongens yta för att släppa ut en del av den energin. När det gäller denna galax, stjärnformationen var så kraftfull att ballongen slets i bitar, helt bortblåst."

Galaxen, heter Pox 186, är så liten att den skulle kunna passa in i Vintergatan. Forskarna misstänker att dess kompakta storlek, i kombination med dess stora population av stjärnor – som uppgår till hundra tusen gånger solens massa – gjorde bortblåsningen möjlig.

Fynden bekräftar att en bortblåsning är möjlig, främja idén att små galaxer var primärt ansvariga för återjoniseringen av universum och ge mer insikt i hur universum blev vad det är idag.

"Det finns många scenarier inom vetenskapen där man teoretiserar att något borde vara fallet, och du hittar det faktiskt inte, sa Eggen. att få en observationsbekräftelse på att sånt här kan hända är verkligen viktigt. Om detta ena scenario är möjligt, då betyder det att det finns andra galaxer som också funnits i bortblåsta tillstånd tidigare. Att förstå konsekvenserna av denna bortblåsning ger direkt insikt i vilka effekter liknande bortblåsningar skulle ha haft under återjoniseringsprocessen."