Группа астрофизиков Тель-авивского университета во главе с Анастасией Фиалков обнаружила, что первичный водород во Вселенной ионизовался раньше, чем нагрелся. Это важное открытие меняет вводные условия исследования ранних черных дыр.
Вселенная после Большого взрыва начала расширяться. По мере расширения и охлаждения первичного газа образовались первые звезды и галактики. В результате взрыва массивных звезд и вспышек сверхновых образовывались черные дыры, обладающие мощным рентгеновским и ультрафиолетовым излучением. Ранее считалось, что нагрев водорода во Вселенной произошел раньше, чем ионизация.
Израильские астрофизики проводили исследования на усовершенствованных моделях выброса излучения ″рентгеновских двойных″ – микроквазаров (массивная планета, которая вращается по малой орбите вокруг черной дыры и отдает ей свою материю). Они пришли к выводу, что процесс нагревания газа в период зарождения галактик был более длительным, чем считалось до сих пор.
Исследования, на которых базировались ученые, говорят о том, что рентгеновское излучение первых черных дыр гораздо более мощное. Поэтому излучение распространяется на большие расстояния, при этом отдавая меньше энергии газу. К тому же водород медленнее нагревается из-за процесса расширения Вселенной. И, если учесть, что скорость ионизации остается прежней, то полностью меняется история нагрева первичного газа.
Открытие израильских ученых поможет точнее определять ожидаемые параметры газа в разные периоды жизни Вселенной, выявлять по характеру радиосигнала наиболее ранние черные дыры. Это очень важно для эффективной работы радиотелескопов. Например, разрабатывающихся сейчас Hydrogen Epoch of Reionization Array или Square Kilometer Array.