เกือบจะถึงจุดเริ่มต้นจักรวาลถูกปกคลุมไปด้วยความมืด จากนั้นกาแล็กซี่ยุคแรก ๆ ก็สร้างดาวฤกษ์ที่ร้อนแรงและเปล่งประกายออกมาซึ่งเป็นช่องว่างระหว่างกาแลคซีสว่างผ่านช่องทางเล็ก ๆ ทำให้จักรวาลโปร่งใส
นั่นคือข้อสรุปจากภาพ "กระจก" ใหม่ที่งดงามที่ถ่ายจากกาแลคซีไกลโพ้นที่รู้จักกันในชื่อ Sunburst Arc เมื่อเอกภพยังเป็นเพียงเด็กทารกมันก็ประกอบไปด้วยอนุภาคร้อน แต่เย็นตัวลงอย่างรวดเร็ว เมื่อเอกภพเย็นลงมากพอโปรตอนและอิเล็กตรอนจะรวมตัวกันเพื่อสร้างไฮโดรเจนที่เป็นกลางซึ่งปกคลุมเอกภพในความมืดทำให้มันไม่สามารถสังเกตได้ในสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าตามที่หอสังเกตการณ์ Haystack ของ MIT ในช่วงเวลานี้เรียกว่ายุคมืดการแผ่รังสีใด ๆ ที่ปล่อยออกมาถูกดูดซับโดยก๊าซไฮโดรเจน
หลังจากนั้นประมาณหนึ่งพันล้านปีหลังจากบิ๊กแบงในช่วง "ยุคแห่งการปฏิรูป" ซึ่งเป็นพลังงานมหาศาลที่ทำให้ไอออนิกแตกตัวกลายเป็นไอออนทำให้อิเล็กตรอนชนอะตอมไฮโดรเจนและสร้างพลาสมา ไอออนไนซ์นี้เกิดขึ้นเนื่องจากแสงอัลตร้าไวโอเล็ตที่มีพลังซึ่งส่วนใหญ่มาจากดาวฤกษ์อายุน้อยมากสว่างมากและร้อนมากและมีอายุสั้นมากในกาแลคซีแห่งแรก ของออสโลในนอร์เวย์ แต่ก็ไม่มีความชัดเจนว่าเหตุการณ์นี้เกิดขึ้นได้อย่างไร
นักวิทยาศาสตร์หันไปใช้กาแลคซีที่เรียกว่า "Sunburst Arc" ซึ่งอยู่ห่างออกไปประมาณ 11 พันล้านปีแสง (แม้ว่ามันจะยากที่จะรู้ว่ามันอยู่ไกลแค่ไหนในจักรวาลที่กำลังขยายตัว) ซ่านซ่านไม่ได้ค่อนข้างมาก แก่มากพอที่จะเป็นหนึ่งในกาแลคซียุคแรกที่รวมตัวเป็นเอกภพ แต่มันเก่าพอที่จะสามารถสอนนักวิจัยเกี่ยวกับกระบวนการนี้ได้ริเวร่า - ทอร์เซ่นกล่าว
ในการศึกษาก่อนหน้านี้ Rivera-Thorsen และทีมของเขาดูสัญญาณแสงที่มาจาก Sunburst Arc มีคำแนะนำเล็กน้อยที่บอกว่าแสงไอออไนซ์หนีออกจากกาแลคซียุคแรก ๆ ผ่านช่องแคบเล็ก ๆ น้อย ๆ หรือหลุมที่คลุมด้วยผ้าทึบแสงที่ปกคลุมกาแลคซี “ แต่เราไม่สามารถพูดได้ว่าเราได้พบสิ่งนี้จนกว่าเราจะสังเกตได้โดยตรง” ริเวร่า - ทอร์เซ่นบอกวิทยาศาสตร์ที่มีชีวิต
ดังนั้นนักวิจัยจึงเสนอให้ตรวจจับหลุมเหล่านี้โดยใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลและ "แท้จริงแล้วมันใช้ได้ผล" ริเวร่า - ทอร์เซ่นกล่าว Sunburst Arc อยู่ในตำแหน่งที่ทำให้ฮับเบิลมองเห็นได้ง่าย กระจุกกาแลคซีกลุ่มที่ทำหน้าที่เหมือนกล้องจุลทรรศน์จักรวาลและโค้งและขยายแสงจากอาร์ซุนเบิร์ซซึ่งไม่สามารถมองเห็นได้ยากเกินไปดังนั้นฮับเบิลสามารถเก็บมันไว้เป็นชุดของภาพได้ ผลกระทบนี้เรียกว่า "เลนส์ความโน้มถ่วง" ถูกทำนายโดยทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของ Einstein และมีความแข็งแกร่งเป็นพิเศษในกรณีนี้ซึ่งนำไปสู่ภาพที่ซ้ำกัน 12 ภาพของกาแลคซี
ภาพเหล่านี้บางภาพถูกถ่ายในสเปคตรัมแบบไม่มีประจุ, แสงที่มองเห็นได้และอื่น ๆ ถูกถ่ายในสเปกตรัมแสงไอออไนซ์ สำหรับแสงไอออไนซ์ "โดยพื้นฐานแล้วสิ่งที่คุณเห็นคือจุดเล็ก ๆ น้อย ๆ และไม่มีอะไรเลย" เขากล่าว "ฉันคิดว่ามันเป็นการยืนยันสมมติฐานที่สวยงามมากของเรา - นี่เป็นเหมือนหนึ่งหลุมในกาแลคซีที่ปกคลุมด้วยก๊าซ
มีหลายปัจจัยที่ต้องเข้าแถวเพื่อให้นักวิจัยได้เห็นผลกระทบนี้ดังนั้นเราโชคดีมากที่พบสิ่งนี้” ริเวร่า - ทอร์เซ่นกล่าว ตัวอย่างเช่นภาพฮับเบิลเกิดขึ้นเพื่อจับ "ส่วนฉ่ำ" ทั้งหมดของกาแลคซีรวมถึงสถานที่ที่แสงไอออไนซ์หนีออกมา ยังไม่ชัดเจนว่าทำไมหรือช่องทางแคบ ๆ เหล่านี้เกิดขึ้นตั้งแต่แรก
ในกาแลคซีที่ทันสมัยยิ่งกว่านี้ "เราไม่เห็นการแผ่รังสีไอออไนซ์นี้มากนักเราเห็นนิดหน่อยที่นี่และที่นั่น" เขากล่าวเสริม "ดังนั้นสิ่งที่เกี่ยวกับคุณสมบัติทางกายภาพของกาแลคซีเหล่านี้จะต้องมีการเปลี่ยนแปลงอย่างมากในช่วงเวลาประมาณ 1 พันล้านปีหลังจากบิ๊กแบงเมื่อเอกภพถูกรีออน" ในการทำงานในอนาคตริเวร่า - ธ อร์เซ่นและทีมของเขาต้องการทราบว่ากาแลคซีเปลี่ยนแปลงไปอย่างไรตั้งแต่ยุคของบิกแบง
"หลักฐานการหนีรังสีไอออไนซ์นั้นน่าสนใจ" ยูริอิโซทอฟนักดาราศาสตร์ที่มีหอสังเกตการณ์หลักทางดาราศาสตร์ในยูเครนกล่าวซึ่งไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของการศึกษากล่าว การค้นพบของพวกเขามีความสำคัญต่อการทำความเข้าใจว่าแสงรั่วผ่านจากกาแลคซีก่อตัวดาวฤกษ์อย่างไรและการตีความของพวกเขาว่าแสงรั่วผ่านรูในกาแลคซี
Brian Keating ศาสตราจารย์วิชาฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยแห่งแคลิฟอร์เนียในซานดิเอโกซึ่งไม่เกี่ยวข้องกับงานเห็นด้วย “ แหล่งที่สร้างโฟตอนไอออนไนซ์แห่งแรกของจักรวาลนั้นถูกปกคลุมไปด้วยความลึกลับมานานแล้ว "งานของพวกเขาทำให้เกิดความเข้าใจที่ลึกซึ้งเกี่ยวกับวัตถุที่ไม่น่าเชื่อถือซึ่งคิดว่าเป็นตัวขับเคลื่อนหลักของยุคของการทำให้เป็นไอออน"
ผลการวิจัยถูกตีพิมพ์เมื่อวันที่ 7 พฤศจิกายนในวารสารวิทยาศาสตร์
