Рассвет на Земле, что может быть прекраснее? Наблюдать, как постепенно ночная темнота отступает, небо окрашивается в более светлые, бирюзовые оттенки, перемешиваясь где-то вдали с некогда иссиня-чёрным цветом, звёзды становятся более тусклыми, а затем и вовсе их свет меркнет перед лучами Солнца, медленно выходящего из-за горизонта. Но в сам момент сумерек в душе поселяется какое-то неизъяснимо трепетное предвкушение чего-то чарующе-волшебного, когда наше светило ещё только готовится выйти из-за горизонта, мрак ночи рассеивается, но пока не сдается до конца. Это наши рассветы, собирающие тысячи зрителей по всему миру. Но когда был рассвет во Вселенной? Когда свет впервые озарил её?

Чтобы узнать это, нам нужно заглянуть в прошлое Вселенной, причём, настолько глубоко, насколько это возможно. Вообще мы это делаем каждый раз, когда смотрим на звёзды или охотимся с телескопом по ночам за объектами глубокого космоса. Глядя на звёзды, вы видите то, какими они были десятки и сотни лет назад, а если, например, взглянете на Андромеду, то и вовсе будете наблюдать то, какой она была 2,5 млн лет назад. Чем глубже мы заглядываем в космос, тем более далёкое прошлое мы наблюдаем. Но нашим наблюдениям пока есть предел - примерно 300-500 млн лет после Большого взрыва. Это тот период, в который мы наблюдаем самые далёкие галактики.


На сегодняшний день самой далёкой галактикой является галактика GN-z11, найденная телескопом "Хаббл" в созвездии Большой Медведицы. Её диаметр составляет всего 4 500 световых лет, однако звёзды тогда в ней рождались в 20 раз быстрее, чем сейчас звёзды рождаются в Млечном Пути. Свет от неё добирался до нас 13,4 миллиарда лет, то есть он был испущен спустя всего 400 миллионов лет после Большого взрыва. Вследствие расширения Вселенной, расстояние до GN-z11 составляет около 32 миллиардов световых лет.


Может быть, есть объекты, находящиеся и ещё дальше. GN-z11 - не единственная галактика, находящаяся на таком огромном расстоянии. Галактики, подобные ей, уже существовали на момент нашего наблюдения, то есть, тот свет, который сейчас могут улавливать современные телескопы, приходит от галактик, существовавших, возможно, не одну сотню миллионов лет.

Но первые звёзды во Вселенной никому ещё не удавалось рассмотреть. Никто не может точно ответить на вопрос о том, когда именно наступил "космический рассвет", а именно когда зажглись первые звёзды во Вселенной. Если древние галактики существовали в период, когда Вселенной было около 400-500 млн лет, то как же долго они существовали? Спектроскопический анализ звёзд показывает, что светила, населяющие их, зажглись около 250-350 млн лет после Большого взрыва. Но они не являются первыми светилами - это уже звёзды более позднего поколения.


Период с момента зарождения Вселенной после Большого Взрыва до появления первых звёзд астрофизики называют Тёмными Веками. Исследователи точно не знают, сколько длился этот период. В 2018 году астрономы предположили, что во Вселенной зажглись первые звёзды спустя 180 миллионов лет после своего рождения, но фактических подтверждений этому пока нет. По общепринятой хронологии, эпоха Темных Веков длилась приблизительно от 380 000 до 150 миллионов лет 13,55 миллиардов лет тому назад. Затем она сменилась эпохой Реионизации, которая могла длиться от 150 миллионов до 1 миллиарда лет 12,7 миллиардов лет назад. Почему же после Большого взрыва во Вселенной была непроглядная тьма? Потому что первое время Вселенная должна была остыть до такого уровня, чтобы первые атомы смогли начать формироваться, и ушло на это около 300 000 лет, после чего протоны, нейтроны и электроны в этом "плазменном супе" смогли образовать первые атомы водорода - этот момент и называется первичной рекомбинацией водорода. Немного позже смог образоваться и гелий.

Вселенная в Тёмные века была заполнена водородом и гелием, реликтовым излучением и излучением атомарного водорода. Звёзд, и, соответственно, галактик и квазаров тоже тогда ещё не было, вот отсюда и название - Тёмные века, этакая своеобразная вселенская ночь. Первые звёзды формировались из концентрирующегося густого водородного тумана. Так постепенно начал осуществляться процесс реионизации водорода, и позднее, как было сказано выше, наступает Эпоха Реионизации, которая и характеризуется появлением первых звезд, галактик, квазаров и галактических скоплений. Вот тогда-то и разрезал свет впервые ночную тьму!

Дело в том, что, согласно гипотезе, первые звёзды были не устойчивыми, поскольку во Вселенной ещё не было тяжёлых элементов, которые способны были делать звёзды более стабильными, поэтому юные светила, состоящие лишь из водорода и гелия, быстро взрывались сверхновыми и хорошо, если доживали до 3 млн лет. Они были огромными и горячими, больше Солнца по размеру в 300 раз, их температура могла достигать 100 000 С, и они же - первая фабрика по производству более тяжёлых элементов. Но ни один телескоп их так и не смог пока найти, поэтому вся надежда на новый телескоп James Webb, выведенный на орбиту 25 декабря 2021 года. Возможно, ему удастся рассмотреть те самые первые звёзды и уже точно узнать, когда же именно был рассвет во Вселенной.Источник: "Астрономия с Ауриэль"