James Webb Space Telescope (JWST) har oppdaget en av de tidligste kjente galaksene i prosessen med reionisering, og presset tidspunktet for kosmisk reionisering (en viktig transformasjon i det tidlige universet) til minst 330 millioner år etter at Big Bang, ifølge en ny astronomioppgave publisert i den internasjonalt omvendte akademiske tidsskriftet.
Oppgaven beskriver en periode som noen ganger kalles de mørke tider av universet etter det ekstremt varme store smellet, når universet gradvis avkjølte seg til frie protoner og elektroner kombinert til nøytral (ikke ladet) gass, for det meste hydrogen og helium. De første galaksene tente på universet, spesielt fotoner av en spesifikk ultrafiolett bølgelengde (det såkalte Lyman-kontinuumet) ble absorbert av nøytralt hydrogen, mens kortere bølgelengdefotoner reioniserte gassen, noe som gjorde universet transparent for Lyman-fotoner og muliggjør dem til å penetrate til jorden. Denne gangen kalles kosmisk reionisering, og forekomsten er usikker. Nyere observasjoner fra JWST har funnet lyse galakser som ga ultrafiolett stråling da universet var mindre enn 300 millioner år gammelt, men direkte bevis på reionisering mangler.
Joris Witstok, den første forfatteren og tilsvarende forfatter av papiret, og kolleger og samarbeidspartnere ved Niels Bohr Institute ved University of Copenhagen, Danmark, fant at bare 330 millioner år etter at Big Bang, JWST observerte at en galakse het Jades-GS-Z 13-1- La en Reaze. Denne lyse utslippet ble identifisert som Lyman-, som er et signal om nøytral hydrogenovergang fra en begeistret tilstand til grunntilstand. Dette betyr at galaksen produserte nok ultrafiolette fotoner til å begeistre nøytralt hydrogen, og det var nesten ikke noe nøytralt hydrogen mellom den og jorden for å reabsorbere Lyman-fotonene som ble frigjort da hydrogen kom tilbake til en stabil, laveste energitilstand.
Forfatterne av papiret påpekte at de mulige kildene til denne reioniseringen enten er massive varme stjerner eller supermassive sorte hull. De konkluderte med at disse funnene gir ny innsikt i egenskapene til de tidligste galaksene og vil bidra til å begrense omfanget av begynnelsen og tidslinjen for kosmisk reionisering.
