Astronomowie używający kosmicznego teleskopu Hubble’a zaobserwowali galaktykę w odległych rejonach Wszechświata, która pojawia się co najmniej 12 razy na nocnym niebie. Ta unikalna obserwacja pomaga astronomom lepiej zrozumieć epokę kosmiczną znaną jako era rejonizacji.
Nowy obraz z teleskopu przedstawia obiekt astronomiczny, którego obraz jest pomnożony przez efekt soczewkowania grawitacyjnego. Galaktyka, nazywana Sunburst Arc, znajduje się prawie 11 miliardów lat świetlnych od Ziemi i została przysłonięta przez masywne skupisko galaktyk oddalone o 4,6 miliarda lat świetlnych.
Masa gromady galaktyk jest wystarczająco duża, aby zgiąć i powiększyć światło z bardziej odległej galaktyki znajdującej się za nią. Proces ten prowadzi nie tylko do deformacji światła obiektu, ale także do zwielokrotnienia obrazu soczewkowanej galaktyki.
W przypadku Sunburst Arc zjawisko to doprowadziło do powstania co najmniej 12 obrazów galaktyki, rozmieszczonych na czterech głównych łukach. Trzy z tych łuków są widoczne w prawym górnym rogu, podczas gdy jeden znajduje się w lewej dolnej części przesłoniętej jasną gwiazdą na pierwszym planie w obrębie Drogi Mlecznej.
Obiektyw sprawia, że różne obrazy Sunburst Arc są od 10 do 30 razy jaśniejsze. Pozwala to Hubble’owi na oglądanie struktur tak małych jak te o rozmiarach 520 lat świetlnych. Obserwacje wykazały, że Sunburst Arc jest analogiem galaktyk, które istniały znacznie wcześniej w historii Wszechświata: był to okres znany jako era rejonizacji, rozpoczęta zaledwie 150 milionów lat po Wielkim Wybuchu.
Epoka reionizacji była kluczową erą we wczesnym Wszechświecie, która zakończyła „ciemne wieki”, epokę przed powstaniem pierwszych gwiazd, kiedy Wszechświat był ciemny i wypełniony neutralnym wodorem. Kiedy powstały pierwsze gwiazdy, zaczęły one promieniować światłem, wytwarzając wysokoenergetyczne fotony niezbędne do jonizacji neutralnego wodoru.
Przekształciło to materię międzygalaktyczną w zjonizowaną formę, w której obecnie istnieje. Jednakże, aby zjonizować międzygalaktyczny wodór, wysokoenergetyczne promieniowanie z tych wczesnych gwiazd musiałoby uciec z galaktyk będących gospodarzami bez wcześniejszego wchłonięcia przez materię międzygwiezdną. Dotychczas stwierdzono, że tylko niewielka liczba galaktyk „wycieka” z wysokoenergetycznych fotonów w głąb kosmosu. Nie wiadomo jednak, jak to światło uciekło z wczesnych galaktyk.
