De første stjerner og galakser kondenserede ud fra kolossale gasskyer nogle få hundrede millioner år efter Big Bang. Præcis hvornår det skete, forskes der intenst i, men indtil videre har astronomer opdaget galakser helt tilbage til mindre end 300 millioner år efter Big Bang.

En af grundene til, at det er så svært at detektere de første galakser, er netop den gas de dannes af. Nydannede galakser skinner klarest i det energirige ultraviolette lys (UV). Men i løbet af omtrent den første halve milliard år, blev UV-lys meget effektivt absorberet af den gas, der omsluttede galakserne og lå mellem dem, fordi denne gas var neutral. Dermed kunne kun det svagere, mindre energirige lys slippe gennem tågen af gas. Derfor er det i dag udfordrende at observere de første galakser, fordi de simpelthen er usynlige i de korte UV-bølgelængder.

UV-strålingen fra de første lyskilder transformerede imidlertid langsomt Universet, fordi de neutrale atomer blev splittet ad af UV-lyset. Dermed blev Universet “gennemsigtigt”. Denne proces kalder man “reioniseringsepoken”, og indtil for nylig har konsensus været, at reioniseringen begyndte, da Universet var omkring en halv milliard år gammelt. Men nu viser et nyt internationalt studium ledet af astronomer ved Cosmic Dawn Center (DAWN), at reioniseringen begyndte tidligere end antaget.

Postdoc Joris Witstok og affilieret professor Peter Jakobsen har sammen med internationale kolleger brugt James Webb Teleskopet til at undersøge en af de fjerneste – og dermed ældste – galakser i Universet kaldet JADES-GS-z13-1. Forskerne har opdaget, at denne galakse udsender såkaldt Lyman-alfa-lys, der er UV-lys ved en særlig bølgelængde. Unge galakser skinner allerklarest ved netop denne type lys, der stammer fra hydrogen. Men på grund af dets korte UV-bølgelængde absorberes det let af det omgivende medium, og derfor har forskere hidtil ikke set denne type lys fra galakser fra dengang, Universet var mindre end en halv milliard år gammelt.

Den nye opdagelse viser, at der var dannet en boble af ioniseret gas omkring denne galakse, for ellers kunne Lyman-alfa-lyset ikke være undsluppet. Og dermed tyder det på, at reioni­serings-epoken allerede var begyndt et par hundrede millioner tidligere end hidtil antaget.

CRK, Kilde: Niels Bohr Institutet / Nature vol. 639, pp 897–9.