Експериментът за тъмна енергия на телескопа Хоби-Еберли (HETDEX - Hobby-Eberly Telescope Dark Energy Experiment) откри десетки хиляди гигантски ореоли водороден газ, наречени "мъглявини Лайман-алфа", обграждащи галактики на 10 до 12 милиарда години.
Известна като Космическо пладне, това е епоха в ранната вселена, когато галактиките са се развивали най-бързо. За да стимулират този растеж, те са се нуждаели от достъп до огромни резервоари от водороден газ, ключов градивен елемент за звездите. Доскоро обаче астрономите бяха открили само малка част от тези основни структури.
Десетократно увеличение на количеството на ореолите
Ново проучване, публикувано в The Astrophysical Journal, е увеличило известния брой на водородните газови ореоли около 10 пъти: от приблизително 3000 до над 33 000. Това потвърждава подозренията, че те не са редки куриози. Проучването също така увеличава диапазона от известни размери, предоставяйки по-представителна извадка за астрономите, които да изучават, докато продължават да разкриват произхода и еволюцията на първите галактики.
"Анализираме едни и същи обекти през последните 20 години", разказва Ерин Ментуч Купър (Erin Mentuch Cooper), мениджър на данни в HETDEX и водещ автор на изследването. "HETDEX ни позволява да открием много повече от тези ореоли и да измерим техните форми и размери. Това наистина ни позволи да създадем невероятен статистически каталог."
Защо водородните ореоли са неуловими
Водородният газ е изключително труден за откриване, защото не генерира собствена светлина. Ако обаче е близо до обект, който отделя много енергия – например галактика или група галактики, пълни със звезди, излъчващи UV лъчи – тази енергия може да накара водорода да свети. За да се открие това, е необходимо много време за прецизни инструменти, които често са с голямо търсене.
Въпреки че предишни астрономически изследвания са откривали някои от тези ореоли, техните инструменти са били в състояние да засекат само най-ярките и най-екстремни примери. А целенасочените наблюдения на ранните галактики обикновено са толкова приближени, че отрязват всички ореоли освен най-малките. В резултат на това всичко между малките галактики и големите галактики остава неуловимo.
Мащабът и силата на HETDEX
Наблюденията от HETDEX започват да запълват тази празнина. Използвайки телескопа Хоби-Еберли в обсерваторията Макдоналд, той картографира позицията на над един милион галактики в стремежа си да разбере тъмната енергия.
"Събрахме близо половин петабайт данни не само за тези галактики, но и за регионите между тях", обяснява Карл Гебхард (Karl Gebhardt), главен изследовател на HETDEX, председател на катедрата по астрономия към Тексаския университет в Остин и съавтор на статията. "Нашите наблюдения обхващат регион от небето с размери над 2000 пълни луни. Обхватът е огромен и безпрецедентен."
"Телескопът Хоби-Еберли е един от най-големите в света", добавя Дъстин Дейвис (Dustin Davis), постдокторант в Тексаския университет в Остин, учен от HETDEX и съавтор на изследването. "Инструментът, който HETDEX използва, произвежда 100 000 спектъра при всяко наблюдение. Така че имаме огромни количества данни и има всякакви интересни, забавни и странни неща, които ни чакат да открием."
Картографиране на хиляди космически "амеби"
Новооткритите ореоли са с диаметър от десетки хиляди до стотици хиляди светлинни години. Някои са прости като облак с форма на футболна топка, обграждащ една-единствена галактика. Други са разпръснати, неправилни петна, съдържащи множество галактики.
"Тези са забавните", коментира Ментуч Купър. "Те приличат на гигантски амеби с пипала, простиращи се в космоса."
За да ги открият, екипът е избрал 70 000-те най-ярки от над 1,6 милиона ранни галактики, идентифицирани досега от HETDEX. С помощта на суперкомпютри за напреднали изчисления в Тексаския център изследователите са проверили кои от тях показват доказателства за заобикалящ ги ореол: компактна централна област от водород и по-тънък облак, простиращ се отвъд нея.
Почти половината са такива. Нещо повече, този дял вероятно е подценен, обяснява Ментуч Купър.
"Подозираме, че най-слабите системи просто не са достатъчно ярки, за да разкрият напълно колко са големи."
Какво могат да разкрият тези ореоли по-нататък
Екипът се надява, че откритието им ще помогне на други изследователи да изучават ранната Вселена: как са еволюирали нейните структури, разпределението на материята, движението на обектите и други. С 33 000 ореола за изучаване, проблемът вече няма да бъде къде да се намерят, а кой да се избере.
"Има различни модели за галактиките в тази епоха, които до голяма степен работят и изглеждат логични, но има пропуски и дупки", обяснява Дейвис.
"Сега можем да се съсредоточим върху отделни ореоли и да видим по-подробно физиката и механиката на случващото се. А след това можем да поправим или да изхвърлим моделите и да опитаме отново."
Справка: Erin Mentuch Cooper et al, Lyα Nebulae in HETDEX: The Largest Statistical Census Bridging Lyα Halos and Blobs across Cosmic Noon, The Astrophysical Journal (2026). DOI: 10.3847/1538-4357/ae44f3
Източник: Astronomers thought the early universe was full of hydrogen: Now they've found it, University of Texas at Austin
Още по темата
Космос
Чандра обяснява защо черните дупки спират растежа си
Космос
Защо галактиките от Космическото пладне излъчват толкова много космически лъчи?
Космос
Като лед във вулкан: Студени водородни облаци в горещите мехури на Ферми в центъра на Млечния път
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари
"Ад" на Данте описва удар на астероид 500 години преди съвременната наука
10-годишно момиче открива рядък мексикански аксолотъл. Какво знаем за тези животни
Хората с тъмни черти на характера са естествено склонни към лидерски роли, установява ново проучване
Хората с тъмни черти на характера са естествено склонни към лидерски роли, установява ново проучване