लगभग समय की शुरुआत में, ब्रह्मांड अंधेरे में डूबा हुआ था। फिर, प्रारंभिक आकाशगंगाओं ने उज्ज्वल, गर्म तारों का उत्पादन किया जो छोटे चैनलों के माध्यम से शानदार प्रकाश अंतरिक्ष अंतरिक्ष को लीक कर दिया, जिससे ब्रह्मांड पारदर्शी हो गया।
यह सुन्नत आर्क के रूप में जानी जाने वाली दूर की आकाशगंगा से ली गई भव्य नई "दर्पण" छवियों से निष्कर्ष है। जब ब्रह्मांड सिर्फ एक बच्चा था, यह गर्म, लेकिन जल्दी ठंडा कणों से बना था। एक बार जब ब्रह्मांड पर्याप्त ठंडा हो गया, तो प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों ने मिलकर तटस्थ हाइड्रोजन का निर्माण किया, जिसने ब्रह्मांड को अंधेरे में ढंक दिया, जिससे यह एमआईटी के हेस्टैक वेधशाला के अनुसार, विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम में अप्रमाणित हो गया। इस अवधि के दौरान, अंधेरे युग के रूप में जाना जाता है, उत्सर्जित किसी भी विकिरण को हाइड्रोजन गैस द्वारा अवशोषित किया गया था।
फिर, बिग बैंग के एक अरब साल बाद "रियोनेज़ेशन के युग" के दौरान, ऊर्जा के एक बड़े झटके ने गैस को आयनित किया, हाइड्रोजन परमाणुओं से इलेक्ट्रॉनों को खटखटाया और प्लाज्मा का निर्माण किया। यह आयनीकरण ऊर्जावान पराबैंगनी प्रकाश के कारण हुआ कि "सबसे अधिक संभावना बहुत युवा, बहुत उज्ज्वल, बहुत गर्म और पहली आकाशगंगाओं में बहुत कम समय तक जीवित रहने वाले सितारों की थी," मुख्य लेखक थोर एमिल रिवेरा-थोरसेन ने कहा, विश्वविद्यालय में पोस्टडॉक्टरल फेलो नॉर्वे में ओस्लो के। लेकिन यह स्पष्ट नहीं है कि वास्तव में यह आयनीकरण घटना कैसे हुई।
इसका पता लगाने के लिए, शोधकर्ताओं ने "सनबर्स्ट आर्क" नामक एक आकाशगंगा की ओर रुख किया, जो लगभग 11 बिलियन प्रकाश-वर्ष दूर बैठता है (हालांकि यह जानना मुश्किल है कि यह विस्तार ब्रह्मांड में कितनी दूर है।) सनबर्स्ट आर्क काफी नहीं है। रिवरसा-थोरसेन ने कहा कि ब्रह्मांड को फिर से जीवंत करने वाली शुरुआती आकाशगंगाओं में से एक काफी पुरानी है, लेकिन शोधकर्ताओं को इस प्रक्रिया के बारे में कुछ सिखाने में सक्षम होने के लिए यह काफी पुराना है।
पिछले अध्ययन में, रिवर-थोरसेन और उनकी टीम ने सनबर्स्ट आर्क से आने वाले प्रकाश संकेतों को देखा। कुछ संकेतों ने सुझाव दिया कि आयनिंग प्रकाश कुछ संकीर्ण चैनलों के माध्यम से इन प्रारंभिक आकाशगंगाओं से बच गया, या आकाशगंगा को कवर करने वाले अन्यथा अपारदर्शी कफन में छेद करता है। रिवर-थोरसेन ने लाइव साइंस को बताया, "लेकिन हम यह नहीं कह सकते कि हमने इसे तब तक पाया है जब तक हम वास्तव में इसे प्रत्यक्ष रूप से नहीं मानते हैं।"
इसलिए शोधकर्ताओं ने हबल स्पेस टेलीस्कोप और "लो और निहारना" का उपयोग करके इन छेदों का पता लगाने का प्रस्ताव रखा, यह काम किया, "रिवर-थोरसन ने कहा। सनबर्स्ट आर्क एक तरह से तैनात है जो हबल को देखना आसान बनाता है। आकाशगंगाओं का एक हस्तक्षेप करने वाला समूह एक ब्रह्मांडीय माइक्रोस्कोप की तरह काम करता है और सनबर्स्ट आर्क से प्रकाश को मोड़ता और बढ़ाता है - जो अन्यथा देखने के लिए बहुत बेहोश होगा - ताकि हबल इसे छवियों की एक श्रृंखला में उठा सके। यह प्रभाव, जिसे "गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग" कहा जाता है, आइंस्टीन के सामान्य सापेक्षता के सिद्धांत द्वारा भविष्यवाणी की गई थी और इस मामले में विशेष रूप से मजबूत है, जिससे आकाशगंगा के 12 डुप्लिकेट चित्र बन गए हैं।
इन छवियों में से कुछ को गैर-आयनिंग, दृश्य-प्रकाश स्पेक्ट्रम में लिया गया था और अन्य को आयनीकरण प्रकाश स्पेक्ट्रम में लिया गया था। आयनीकरण प्रकाश के लिए, "मूल रूप से आप सभी देख सकते हैं कि एक छोटी सी बात है और अन्यथा कुछ भी नहीं है," उन्होंने कहा। "मुझे लगता है कि, हमारी परिकल्पना की एक बहुत ही सुंदर पुष्टि थी - कि यह एक छेद की तरह है अन्यथा पूरी तरह से असंगत, गैस से ढकी आकाशगंगा में।"
रिवर-थोरसेन ने कहा, "इस प्रभाव को देखने के लिए कई कारकों को शोधकर्ताओं को देखना पड़ा, और इसलिए," हम अविश्वसनीय रूप से भाग्यशाली हैं। उदाहरण के लिए, हबल की छवियां आकाशगंगा के सभी "रसदार बिट्स" को कैप्चर करने के लिए हुईं, जिसमें आयनिंग लाइट भी शामिल हैं। यह स्पष्ट नहीं है कि ये संकीर्ण चैनल पहले क्यों या कैसे बने।
उन्होंने कहा, "आधुनिक आकाशगंगाओं में और क्या है," हम वास्तव में इस आयनकारी विकिरण से बचने के लिए बहुत कुछ नहीं देखते हैं, हम यहां और वहां थोड़ा सा देखते हैं, "उन्होंने कहा। "तो इन आकाशगंगाओं के भौतिक गुणों के बारे में कुछ निश्चित रूप से बिग बैंग के बाद लगभग 1 बिलियन वर्षों के दौरान नाटकीय रूप से बदल गया होगा जब ब्रह्मांड का पुनर्मिलन हुआ था।" भविष्य के काम में, रिवेरा-थोरसेन और उनकी टीम यह पता लगाना चाहती है कि बिग बैंग के समय से आकाशगंगाएं कैसे बदली हैं।
"आयोनाइजिंग विकिरण से बचने के लिए सबूत मजबूर कर रहे हैं," यूरी इज़ोटोव ने कहा, यूक्रेन में मुख्य खगोलीय वेधशाला के साथ एक खगोलशास्त्री, जो अध्ययन का हिस्सा नहीं था। इज़ोटोव ने लाइव साइंस को बताया, "यह समझने के लिए कि स्टार-रूपी आकाशगंगाओं से प्रकाश लीक कैसे होता है, और आकाशगंगा में" छिद्रों के माध्यम से प्रकाश लीक होता है, उनकी व्याख्या के लिए उनका निष्कर्ष महत्वपूर्ण है।
ब्रायन कीटिंग, सैन डिएगो में कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय में भौतिकी के प्रोफेसर हैं, जो काम में शामिल नहीं थे, इससे सहमत हैं। कीटिंग ने लाइव साइंस को बताया, "ब्रह्मांड के पहले आयनिंग फोटोन उत्पन्न करने वाले स्रोत लंबे समय से रहस्य में डूबे हुए हैं।" "उनका काम पैदावार को पुनर्नवीनीकरण के प्राथमिक ड्राइवरों के रूप में सोचा जाने वाली अयोग्य वस्तुओं में नई अंतर्दृष्टि का वादा करता है।"
विज्ञान जर्नल में 7 नवंबर को निष्कर्ष प्रकाशित किए गए थे।
