При помощи света наиболее удаленного из известных объектов, находящегося на расстоянии 14 млрд. световых лет от Земли, астрономам удалось обнаружить следы первого поколения атомов. Так же впервые было осуществлено наблюдение космического "Темного возраста" - периода времени от Большого взрыва до появления звезд и галактик.

Большой взрыв стал началом всего: пространства, времени, энергии. По мере остывания Вселенной энергия превращалась в материю. В первую минуту появились кварки и электроны, затем протоны и нейтроны. Хотя при температуре в 1 млрд. градусов было все еще жарковато для формирования полноценных атомов. Ученые считают, что прошло около 300 тыс. лет до момента образования первого атома водорода.

Певый миллиард лет жизни Вселенной (время между появлением первых атомов и формированием удаленных светоизлучающих объектов, обнаруженных астрономами) до сих пор остаются малоизученным. Согласно гипотезам в течение всего этого "Темного возраста" материя была равномерно распределена по Вселеннной и только к его концу начала собираться в черных дырах, подпитывающих квазары.

В то время, как Большой взрыв создал лишь водород, гелий и немного лития, свет квазаров указывает на следы более сложных элементов: углерода, азота, кислорода и кремния, появившихся в недрах звезд.

В конце "Темного возраста" произошла повторная ионизация атомов водорода (разделение на ядра и электроны) ультрафиолетом первых квазаров и звезд. Время переионизации до последнего момента оставалось неизвестным.

В 1965 году Джим Ган и Брюс Питерсон (Jim Gunn, Bruce Peterson) предсказали, что нейтральный атомы будут обнаружены благодаря их светопоглощающим свойствам, создающим линии поглощения. Атомы водорода поглощают весь свет определенной длины волны. Если хотя бы одна стотысячная часть водорода в межгалактическом пространстве оказывается состоящей из целых атомов, то свет некоторой длины волны будет блокирован.

При помощи телескопа Кек (Keck), астрономы обнаружили след нейтральных атомов в свете квазара J1030+0524. J1030 - это самый далекий из известных объектов, удаленный на 14.5 млрд. км от Земли. Ученые разложили зафиксированный свет по длинам волн, в ходе чего был найден участок спектра, соответствующий миллионам лет космической истории, в течение которых излучение от квазара блокировалось межгалактическим пространством. Виновником этого явились первые поколения атомов.

Сделанное открытие дает возможность изучить настоящую первичную материю и вычислить время переионизации Вселенной.

Константин Зайцев