Телескоп Хаббл получит глубокие УФ-снимки для изучения реионизации Вселенной

Понимание того, как первые галактики превратили нейтральный межгалактический газ в ионизированный, — одна из ключевых задач современной астрофизики. Телескопы «Хаббл» и «Джеймс Уэбб» активно изучают эпоху реионизации, но главный пробел остается: неизвестна доля ионизирующих фотонов, покидающих галактики.

Новая программа, предложенная на основе статьи на arXiv, предполагает использование камеры WFC3/UVIS на «Хаббле» для сверхглубоких наблюдений в ультрафиолетовом диапазоне. Цель — зарегистрировать ионизирующие фотоны от галактик с красным смещением от 2 до 4, то есть в период, близкий к пику реионизации.

Обзор охватит 20 различных полей на небе. Дополнительно планируется спектроскопическая поддержка для точного определения свойств галактик. Такой подход позволит создать выборку, сопоставимую по качеству с современными данными на низких красных смещениях.

Особенность проекта в том, что сквозь межгалактическую среду до Земли доходит лишь малая часть ультрафиолетового излучения — большая часть поглощается нейтральным водородом. Поэтому прямое наблюдение возможно только для галактик с z<4, где межгалактическая среда уже частично ионизирована.

Результаты программы помогут установить «индикаторы» утечки ионизирующих фотонов, которые затем можно будет использовать для изучения более далеких галактик в эпоху реионизации. Это позволит согласовать темпы роста первых галактик с прогрессией и топологией реионизации.

Таким образом, проект нацелен на закрытие одного из главных вопросов космологии: как именно первые звёзды и галактики изменили состояние Вселенной.