Астрономи: Весь космос оповитий слабким світлом

Опубликованно 10.10.2018 00:40

Все космічне небо заповнене слабким і невидимим для наших очей світінням. Відбувається воно від гігантських хмар водню, оточуючих далекі галактики. Дослідникам вдалося відкрити цю так звану емісію Лайман-альфа лише з допомогою особливо чутливих спектрографов, так як світіння дифузних водневих хмар є дуже слабким. Про це астрономи повідомили в науковому журналі Nature.

Водень – це первинний елемент нашого Всесвіту: Цей газ був присутній в просторі вже незабаром після Великого вибуху і став основою будівельного матеріалу для всіх зірок і галактик. Досі більшість галактик залишаються оточеними оболонками з водню, а між зірками спостерігаються великі хмари з цього первинного газу. Розпізнати ж їх можна за так званою емісії Лайман-альфа. Таке випромінювання вивільняється, коли атоми водню порушуються внаслідок припливу енергії: під час повернення в базове стан ця енергія віддається у вигляді ультрафіолетового випромінювання з довжиною хвилі 121,6 нанометрів.

Але скільки ж є такого газоподібного водню взагалі? І наскільки далеко простягаються водневі оболонки галактик? "Досі ми знали дуже мало про просторовому розподілі цього газу", - кажуть Лутц Висоцки з Потсдамського астрофізичного інституту Лейбніца (AIP) і його колеги. - "І все тому, що гранично слабка яскравість цієї великої емісії робить задачу її виявлення вкрай складною".

І тільки надчуттєвий спектрограф MUSE, встановлений на великий телескоп Very Large Telescope Південної Європейської обсерваторії в Чилі зробив цю задачу здійсненною. З його допомогою астрономи просканували Hubble Ultra Deep Field (HUDF) - область в тьмяному південному сузір'ї Піч, в космічні глибини якого космічному телескопу Hubble вдалося зазирнути настільки глибоко, як ніколи раніше. У цій області по темному нібито неба розсіяні тисячі далеких галактик.

Але отримані MUSE дані показали: те, що здавалося досі темним, насправді майже у повному обсязі заповнено слабким світлом випромінювання Лайман-альфа. Водневі оболонки далеких галактик були настільки великими, що заповнювали майже всю зону видимості. В екстраполяції до всьому небу це означає наступне: «Ці емісії покривають майже 100 відсотків всього неба», - стверджують дослідники.

"Це стало в самому прямому сенсі слова несподіванкою, що розкриває нам очі", - каже колега Висоцки Каспер Борелло Шмідт. І це взагалі перший випадок, коли астрономам вдалося зробити видимими такі слабкі випромінювання газових оболонок ранніх галактик. І, як виявилося, світіння Лайман-альфа поширюється в космос набагато далі, ніж передбачалося до цих пір. "Це відкриває нам нове вікно до дуже важливої, але досі невидимої частини космічного розподілу матеріалів", - пояснюють учені.

Хоча таке водневе світіння нам залишається невидимим, але воно надзвичайно розповсюджене явище. «Наступного разу, коли ви подивіться на безлунное небо і побачите зірки, спробуйте уявити собі це невидиме водневе світіння: перший будівельний матеріал всесвіту, перший її цеглинка, висвітлює своїм світлом все нічне небо», - говорить член команди Темия Нанаяккара з університету Лейдена.

"Поки що неясно, що призводить ці далекі водневі хмари до світінням. Також невідомо їх точний розподіл. Тому в майбутньому ми збираємося здійснити ще більш чутливі вимірювання", - розмірковує Висоцки. - "Ми дуже хочемо з'ясувати, як розподіляються у всесвіті такі гігантські резервуари атомарного водню".

Нагадаємо, раніше вчені виявили дві унікальні галактики, "тонуть" в водні.

Категория: Технологии