Свет, который хранит историю сотворения мира
Открытие сделали Дэвид Собрал из университета Ланкастера и его коллега Йоррит Мэтти из Лейденского университета. Они анализировали излучение галактик, расположенных на расстоянии 11 млн световых лет от Земли.
Астрономы пытались понять, почему даже в самых далеких и древних галактиках, где скорость рождения звезд в тысячи раз выше, чем в Млечном Пути, лаймановское излучение не доминирует, хотя оно является наиболее мощной составляющей света звезд. Ранее астрономы исследовали энергию лаймановских фотонов, а также их красное смещение лишь для определения расстояния до далеких звезд и галактик.
Ученые обнаружили, что световые нимбы вокруг древних галактик достаточно тусклые и состоят из лаймановских фотонов. Эти частицы перемещаются от одной молекулы к другой, преодолевая в общей сложности расстояния в сотни тысяч световых лет. Световые нимбы хранят следы эволюции древних галактик, в которых в прошлом формировались первые звезды во Вселенной.
Лаймановские фотоны обладают высокой энергией и излучают водород, который находился внутри наиболее горячих и ярких звезд. В спектре такие частицы расположены в одном узком участке в ультрафиолетовой части – его называют серией, или лесом Лаймана.
Методика Собрала и Мэтти построена на анализе реальной доли лаймановского излучения в свечении галактик по линиям гелия в спектре. Специалисты установили, что около 94,5% лаймановского излучения не покидали пределов ядер галактик. На начальных этапах формирования Вселенной фотоны попадали в облака нейтрального водорода. Из-за перемещений фотонов между молекулами водорода свет звезд замедлялся и рассеивался.
Облака фотонов окружили древние галактики подобно световым ореолам. Лаймановское излучение хоть довольно тусклое, однако покрывает вдвое большее пространство, чем галактики.
Следующий шаг ученых – понять, почему и как именно «тормозят» фотоны, образуя нимбы вокруг древних галактик. Это поможет пролить свет на процессы формирования звезд, рождения и смерти галактик в прошлом.
