Десятки миллионов лет новорожденная Вселенная была окутана водородом. Постепенно газовый туман разрывался светом первых звезд, что и определило форму современного космоса.

Определение сроков первобытного материального сдвига помогло бы с классификацией эволюции Вселенной, однако до сих пор мы блуждаем среди нечетких оценок и низкокачественных данных.

Международная группа астрономов на базем Института астрономии Макса Планка использовала свет от десятков квазаров, чтобы выяснить, почему первородный водородный туман сгорел гораздо позже, чем мы до сих пор предполагали, - через миллиард лет после Большого взрыва.

Первые 380000 лет были статичным движением субатомных частиц, выходящих из остывающего вакуума расширяющегося пространства-времени. Когда температура снизилась, образовались атомы водорода - наиболее простые структуры, состоящие из одиночных протонов, объединенных с одиночными электронами. Вскоре Вселенная пополнялась незаряженными атомами, блуждающих в бесконечной темноте. Там, где нейтральные атомов водорода скапливались под напором квантовых законов, гравитация брала верх, втягивая все больше и больше газа в шары, внутри которых вспыхивал ядерный синтез.

Первый восход солнца - начало космического рассвета - радиационно искупал окружающий водородный туман, отталкивая электроны от протонов и зановопревращая атомы в ионы. Как долго длился этот рассвет - от первого света первых звезд до реионизации последних очагов первобытного водорода - до сих пор неясно.

В исследованиях, проведенных более 50 лет назад, использовался способ поглощения света от активного галактического ядра промежуточным газом, плавающим в межгалактической среде. Если б удалось найти серию квазаров, расположенных в одном космическом регионе, то можно попытаться определить временную шкалу ионизации нейтрального водородного газа.

Знать теорию - это одно. Но на практике трудно определить точную временную шкалу по нескольким квазарам. Их свет не только искажен расширением Вселенной, но и проходит через «карманы» нейтрального водорода, образовавшиеся задолго до космического рассвета.

Чтобы лучше проследить за перемещением ионизированного водорода, исследователи увеличили свою выборку, утроив прежнее количество высококачественных спектральных данных и проанализировав свет в общей сложности 67 квазаров. Цель состояла в том, чтобы лучше понять влияние более свежих скоплений атомов. Таким образом можно идентифицировать более отдаленные всплески ионизации.

Согласно полученным данным, последние остатки первоначального водорода попали под лучи звезд первого поколения примерно через 1,1 миллиарда лет после Большого взрыва. "Еще несколько лет назад преобладало мнение, что реионизация завершилась на 200 миллионов лет раньше", - говорит Фредерик Дэвис, астроном из Института Макса Планка. "Теперь у нас есть самые убедительные доказательства того, что процесс завершился гораздо позже, в космическую эпоху, более доступную для наблюдения с помощью современных средств".

Будущие технологии, способные непосредственно обнаруживать спектральные линии, испускаемые при реионизации водорода, смогут еще больше уточнить не только время окончания этой эпохи, но и предоставить важнейшие детали, как она разворачивалась. "Новый набор данных является важнейшим эталоном, на основе которого еще долгие годы будут проверяться количественные модели первых миллиардов лет существования Вселенной", - уверент Дэвис.