Snaha pochopit rané vývojové období vesmíru je důležitým aspektem moderní astronomie.
Zvlášť důležitou fází počátečního období byla
reionizace - doba, během níž začaly vznikat první hvězdy.
Hubbleův teleskop nám umožnil do této éry poprvé nahlédnout,
avšak budoucí Vesmírný dalekohled Jamese Webba otevře dveře dokořán.
Před 13,8 miliardami let vznikl vesmír procesem zvaným velký třesk.
Zpočátku byl vesmír tavicím kotlem plným horkých částic.
Postupně se ochlazoval, až se protony a neutrony spojily a začaly přitahovaly volné elektrony.
Vznikly neutrální atomy - většinou vodík, ale také helium.
Výsledkem tohoto děje zvaného rekombinace byl vesmír bez volných elektronů vyplněný vodíkovou mlhou.
Oblaka vodíku se nakonec začala hroutit a vytvářet první hvězdy.
Tento proces byl ale velmi pozvolný.
Po miliony let nebyly ve vesmíru žádné svítící objekty. Nastala temná éra vesmíru.
Poté začala gravitace přitahovat do hustších míst hmotu ze svého okolí.
Gravitačním kolapsem v těchto místech vznikaly první hvězdy a galaxie, které se staly zdrojem záření.
Díky rekombinaci nebyly ve vesmíru volné elektrony, které by světlo hvězd rozptylovaly,
a volně šířící se záření tak ukončilo temnou éru vesmíru.
Zářivý výkon prvních hvězd byl ale tak velký, že atomy vodíku v jejich okolí byly opět elektronů zbaveny.
Toto období nazýváme érou reionizace.
Ta začala pravděpodobně již 400 milionů let
po Velkém třesku a trvala několik set milionů let.
Je toho hodně, co ještě o historii vesmíru nevíme.
Dokonce i mimořádně citlivé kamery HST dokázaly objevit jen několik zářivých galaxií z této éry.
Informace získané pomocí HST jsou přesto ty nejpodrobnější, které máme
o množství a vlastnostech nejstarších galaxií, v nichž se tvořily první hvězdy.
Přestože nám na některé otázky pomohl odpovědět, přinesl HST řadu otázek nových.
Kdy a jak vznikly první hvězdy? A kdy se objevily první galaxie?
Jak proniklo záření prvních hvězd zaprášeným prostředím
jejich mateřských galaxií, aby mohlo ionizovat látku mezi galaxiemi?
Byly samotné první hvězdy opravdu dost hmotné na to, aby reionizovaly vesmír,
nebo hrály roli i aktivní černé díry?
Vesmírný dalekohled Jamese Webba připravovaný agenturami NASA / ESA / CSA
vybavený citlivými infračervenými kamerami a obřím šestiapůlmetrovým zrcadlem
nám umožní se o počátcích vesmíru dozvědět více.
Webbův dalekohled prozkoumá vesmír na dlouhých vlnových délkách
a nahlédne dále do minulosti, aby získal informace o tom, jak a kdy
proběhla éra reionizace.
To vrhne více světla na epochu,
během níž začaly první hvězdy prozařovat vesmír.
Jsme připraveni na to, že nám příroda uchystala překvapení, která překonají naše nejdivočejší představy.