Наблюдение за моментом, когда Вселенная впервые залилась светом, так называемым космическим рассветом, — самое вожделенное возможное достижение в астрономии.
«Все химические элементы, из которых состоим мы с вами, синтезируются в звёздах, поэтому в определённом смысле космический рассвет — наше собственное рождение, — сказал профессор Ричард Эллис из Университетского колледжа Лондона, участник исследования. — Для астрономов всегда было своего рода святым Граалем не только предсказать, когда это произошло, но и стать фактическим свидетелем этого».
Как полагают сторонники теории Большого взрыва, Вселенная зародилась именно с него 13,8 миллиарда лет назад, и в течение первых нескольких сотен миллионов лет она представляла собой темное и беззвёздное пространство из водородного газа, залитого радиацией, известной как космический микроволновый фон (реликтовое излучение). Постепенно облака газообразного водорода начали собираться вместе под действием силы гравитации и нагреваться, пока в конечном счёте не достигли температуры, равной температуре в центре Солнца, где возможен ядерный синтез. Так родились первые звезды.
С помощью ныне работающих телескопов, понаблюдать за таким событием невозможно, однако эта станет возможно с запуском космического телескопа имени Джеймса Уэбба, запланированным на ноябрь.
«На основе измерений мы прогнозируем, что он будет иметь [достаточную] чувствительность, чтобы «присутствовать» при этом космическом рассвете, возможно, уже в следующем году», — сказал Эллис.
Однако для начала астрономам нужно знать, где искать. Учёные с помощью изображений с телескопов Хаббл и Спитцер изучают шесть самых далеких из известных галактик, свет которых достигал нас на протяжении большей части истории Вселенной.
Анализируя звёздный свет этих галактик и водородную сигнатуру, позволяющую датировать звёзды, астрономы также смогли вычислить возраст звёзд в этих галактиках.
«Наши наблюдения показывают, что космический рассвет произошёл между 250 и 350 миллионами лет после возникновения Вселенной, и во время их образования галактики, подобные тем, которые мы изучали, были достаточно яркими, чтобы их можно было увидеть с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба» — сказал доктор Николас Лапорт (Nicolas Laporte) из Кембриджского университета, руководивший исследованием.
Исследование, опубликованное в Monthly Notices Королевского астрономического общества, также предполагает, что «включение» первых звезд было постепенным процессом, а не одномоментным скоординированным взрывом света.
Телескоп американского космического агентства NASA является преемником Хаббла и включает инфракрасную обсерваторию, огромное зеркало шириной 6,5 метров и ромбовидный солнцезащитный козырек. Если запуск пройдёт по плану, в следующем десятилетии он станет основной космической обсерваторией, обслуживающей тысячи астрономов по всему миру.
Тем не менее, это очень рискованная миссия, потому что зеркало телескопа и солнечные панели должны разворачиваться в космосе, а его отправляют на солнечную орбиту за пределами Луны. Поэтому, если что-то пойдет не так, шансов на ремонт мало.
Нам также следует умерить ожидания относительно того, как будет выглядеть космический рассвет. «Проблема в том, что с помощью телескопа вы просто увидите несколько объектов, которые могут быть кандидатами на участники в космическом рассвете, а затем нам нужно будет изучить их детально и определить, свободны ли они от тяжёлых химических элементов, которые могут быть совместимы со звездой первого поколения».
Таким образом, с точки зрения кинематографа, это может стать большим разочарованием.