لمئات الملايين من السنين بعد الانفجار الكبير ، كان الكون كله حساءًا كثيفًا من ذرات الهيدروجين التي تسبح في سواد كامل. كان هذا الجولان الكوني كثيفًا جدًا لدرجة أن الضوء الأول من النجوم الأولى الموجودة لا يمكن أن يخترقه - يمتص ضباب الهيدروجين ببساطة ويشتت ضوء النجوم في دوائر ، محاصراً الكون في عصر مظلم كوني مثل المزيد من النجوم والمجرات والأسود الثقوب المشتعلة ببطء في الحياة.
تغير كل ذلك بعد حوالي 500 مليون سنة ، عندما بدأ تحول كوني كبير يسمى عصر إعادة التأيين. مع نمو المجرات القديمة بشكل أكبر وإشعاع طاقة أكثر قوة ، بدأت في حرق الضباب الكوني الذي أحاطها بتقسيم (أو تأين) ذرات الهيدروجين إلى بلازما من البروتونات والإلكترونات الحرة. فجأة ، يمكن أن ينتقل الضوء عبر الكون - أولاً من خلال "فقاعات" البلازما المحيطة بالمجرات الكبرى ، ثم أبعد وأبعد حيث بدأت فقاعات متعددة في التوسع والتداخل.
الآن ، ولأول مرة ، يعتقد علماء الفلك أنهم اكتشفوا ثلاثة من تلك الفقاعات التي تعمل على إزالة الضباب بجد في العمل لإعادة تشكيل الكون في مجموعة من المجرات على بعد 13 مليار سنة ضوئية.
في دراسة تم تقديمها هذا الأسبوع في مؤتمر الجمعية الفلكية الأمريكية في هونولولو وتم تقديمها للنشر في العدد القادم من مجلة Astrophysical Journal ، حدد فريق دولي من علماء الفلك ثلاثة مجرات بعيدة تبدو وكأنها تشع بعضًا من أقدم ضوء لوحظ من أي وقت مضى. تعود مجموعة المجرة ، المسماة EGS77 ، إلى ما يقرب من 680 مليون سنة بعد الانفجار العظيم (حوالي 5 ٪ من عمر الكون الحالي البالغ 13.8 مليار سنة) ويبدو أنها محاطة بثلاث فقاعات متداخلة من البلازما - مما يعني أن هذه المجرات الرائدة قد تكون متورطون في إعادة تكوين ركنهم في الكون ووضع حد للعصور المظلمة الكونية.
وقال فيثال تيلفي ، الباحث المشارك في الدراسة بجامعة أريزونا ستيت ، في بيان "شكلت EGS77 فقاعة كبيرة تسمح لنورها بالسفر إلى الأرض". "في نهاية المطاف ، نمت فقاعات كهذه حول جميع المجرات وملأت الفضاء بين المجرات ، وأعادت تأين الكون ومهدت الطريق للضوء للتنقل عبر الكون."
للعثور على هذه المجرات القديمة لإزالة الضباب ، قام الباحثون بمسح جزء صغير من الفضاء من أجل الطول الموجي الدقيق للضوء فوق البنفسجي المنبعث من النجوم الأولى ، والمعروفة أيضًا باسم انبعاثات Lyman-alpha. يبدأ الضوء عند طول موجة يبلغ 121.6 نانومتر ، ولكن بعد السفر لبلايين السنين عبر الكون المتوسع ، يمتد ببطء إلى المدى القريب من الأشعة تحت الحمراء (700 نانومتر إلى 1 مليمتر) ، وهو أسهل للكشف باستخدام التلسكوبات الأرضية.
كشف المسح عن ثلاث نقاط متداخلة من الفضاء يبدو أنها تنبعث منها الأطوال الموجية الدقيقة النموذجية للنجوم القديمة المؤينة محيطها. وقارن الفريق هذه الملاحظات ببيانات من مقرابين آخرين وأكد أن المجرات تبعد حوالي 13 مليار سنة ضوئية ، مما يجعلها أبعد مجموعة مجرة تم اكتشافها على الإطلاق وتضعها مباشرة على حدود عصر إعادة التأيين.
وقال جيمس رودز المؤلف المشارك للدراسة من مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لوكالة ناسا في جرينبيلت بولاية ماريلاند في البيان "EGS77 هي أول مجموعة مجرة تم القبض عليها في عملية إزالة هذا الضباب الكوني."
