Уловлен свет древнейших звезд, рожденный вскоре после самой Вселенной.

Фотоны, испущенные первым поколением звезд, во множестве сохранились в современной Вселенной — как часть внегалактического фонового излучения (EBL)
Гамма-фотоны, испущенные квазарами и блазарами, взаимодействуют с EBL и позволяют заглянуть все глубже в прошлое мира
Зеленым помечены 150 блазаров, за которыми наблюдали ученые

Достаточно быстро после Большого взрыва, случившегося около 13,7 млрд лет назад, Вселенная остыла и в ней появились атомы, которые вскоре сформировали первое поколение звезд. Как и положено, были они не самыми удачными, слишком крупными, горячими и яркими и жили не слишком долго. Но они начали наполнять мир тяжелыми элементами и впервые осветили его.

Это излучение частью была поглощено, но подавляющее ее количество отправилась в бесконечное путешествие по Вселенной. Так происходит с тех пор постоянно, и мир наполняется фоновым внегалактическим излучением (Extragalactic Background Light, EBL) разных длин волн.

«EBL представляет массу фотонов, испущенных не только всеми звездами, но и всеми черными дырами Вселенной, — добавляет американский астрофизик Марко Эйелло (Marco Ajello). — Сюда входят и самые первые ее звезды. Неплохо представляя характеристики излучения «обычных» звезд, мы можем вычленить свет первых звезд из EBL».

С помощью космического телескопа Fermi Эйелло с коллегами регистрировали гамма-излучение далеких блазаров — окрестностей массивных черных дыр. Дело в том, что, путешествуя через Вселенную, гамма-фотоны иногда взаимодействуют с видимыми или ультрафиолетовыми фотонами EBL, причем чем дальше расположен источник — тем большая часть его фотонов на пути будет поглощена таким образом.

Это позволяет, постепенно двигаясь все дальше в пространстве и во времени, переходить к фоновому излучению все более далеких эпох. Исследуя около 150 блазаров, находящихся в 2,5 − 9,6 млрд световых лет от нас, ученые таким способом добрались до света Вселенной в младенческом возрасте — всего 0,6 млрд лет.

То была великая эпоха первых звезд, о которой, к сожалению, до сих пор мы могли рассуждать лишь теоретически. Нынешнее наблюдение — первый реальный случай, когда ее удалось увидеть — и он принес несколько интересных находок. Например, максимальная скорость, с которой юная Вселенная порождала первые звезды, оказалась не так велика, как показывает теория.

По публикации Space.Com