天文学家利用詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）证明，微弱的微型星系清除了早期宇宙中模糊的氢原子雾，使星光首次穿过宇宙。
这项研究今天发表在《自然1》杂志上，提供了证据，证明比银河系小约100倍的矮星系触发了一个称为再电离的过程，这改变了宇宙历史的进程。 “宇宙已经变得透明，”巴黎天体物理学研究所的天体物理学家、该研究的主要作者哈基姆·阿特克（Hakeem Artek）说。 “正是因为再电离，我们才能看到遥远的星系。 ”
从宇宙黑暗时代崛起。
在宇宙大之后的大约38万年里，宇宙是一个炽热、致密的亚原子粒子熔炉。 当宇宙冷却时，自由电子和质子结合形成由中性氢原子组成的气体。
接下来是一段沉闷的黑暗时期。 这种情况一直持续到气体在某些地方坍塌并合并形成第一批恒星，产生紫外线。 然而，渗透到宇宙中的剩余气体要么吸收，要么分散这种光。 因此，宇宙就像一个雾蒙蒙的森林，点缀着昏暗闪烁的萤火虫，光源只能在很短的距离看到。
天文学家探测到来自宇宙中第一颗恒星的光。
为了使空间透明，有必要用强大的“电离”辐射轰击这种气体，这种辐射可以将中性氢原子转化为带电氢粒子或离子。 这三个候选者是被称为类星体的高能光射流，由超大质量黑洞提供动力; 与银河系大小差不多的大质量星系; 最后，还有“小鱼”——矮星系。
明尼阿波利斯明尼苏达大学的天体物理学家克劳迪娅·斯卡拉塔（Claudia Scarrata）说，大质量星系吸收了大量的紫外线。 也许类星体太少，无法协调整个过程。 然而，矮星系足够小，可以很容易地逃避它们产生的紫外线。
对靠近地球的年轻矮星系的观测表明，它们可以发射电离辐射。 位于马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心的天体物理学家詹姆斯·罗兹（James Rhoads）说，“没有什么比实际从早期星系获取数据更能证实这一点了。 然而，再电离时代的矮星系太小太暗而无法探测到——即使是JWST。
两架望远镜的故事。
为了克服这个问题，作者利用了“天然望远镜”：一个距离地球约120万秒差距的星系团。 这个星团是如此之大，以至于它扭曲了通过它的光，从而放大了从地球上观察到的透镜后面的任何光源。
作者用这个镜头观察了再电离时代的八个矮星系，当时宇宙的年龄不到10亿年。 这些星系是当时观测到的最暗的天体。
天文学家很高兴第一次看到一个孤独的黑洞。
利用JWST收集的数据，天文学家分析了这些星系的紫外线波长。 这使得研究小组能够估计，即使是这些微小的小星系也可以很容易地去除周围的氢。 研究人员还估计，即使5%的电离辐射逃逸到星际空间，矮星系的数量也足以在宇宙大10亿年后电离整个宇宙。
罗兹说，小星系是宇宙中第一个形成的星系，这“可能更容易在宇宙历史的早期开始[再电离]过程”。 当每个星系发出辐射时，它有效地吹出一个透明的气泡，膨胀成中性气体。 最终，来自所有星系的所有气泡重叠以完成转换。
矮星系吹出的气泡比类星体和大质量星系产生的气泡小，这种小气泡可以确保再电离在整个宇宙中均匀进行。 这反过来又对今天的宇宙结构产生了影响，Atek说。