Čo leží medzi galaxiami?

Ľudia často považujú priestor za „prázdny“ alebo „vákuum“, čo znamená, že tam vôbec nie je nič. Termín „prázdnota priestoru“ sa často vzťahuje na túto prázdnotu. Ukazuje sa však, že priestor medzi planétami je v skutočnosti obsadený asteroidmi a kométami a vesmírnym prachom. Dutiny medzi hviezdami v našej galaxii môžu byť vyplnené jemnými mrakmi plynu a iných molekúl. Ale čo regióny medzi galaxiami? Sú prázdne alebo majú v sebe „veci“?

Odpoveď, ktorú všetci očakávajú, „prázdne vákuum“, nie je pravda. Rovnako ako zvyšok vesmíru obsahuje niektoré „veci“, tak aj medzigalaktický priestor. V skutočnosti sa slovo „void“ v súčasnosti bežne používa v obrovských oblastiach, v ktorých NIE sú galaxie, ale zrejme stále obsahujú nejaký druh hmoty.

Čo je teda medzi galaxiami? V niektorých prípadoch vznikajú oblaky horúceho plynu, ktoré vznikajú, keď galaxie interagujú a zrážajú sa. Tento materiál sa „roztrhne“ z galaxií gravitačnou silou a často sa zrazí s iným materiálom. To vydáva

Vďaka fotografiám a údajom zhotoveným pomocou špeciálneho nástroja s názvom Cosmic Web Imager na observatóriu Palomar na 200-palcový ďalekohľad Hale, astronómovia teraz vedia, že v obrovských častiach vesmíru je veľa materiálu galaxie. Nazývajú to „matná hmota“, pretože nie je jasná ako hviezdy alebo hmloviny, ale nie je taká tma, že ju nemožno zistiť. Program Cosmic Web Imager l (spolu s ďalšími nástrojmi vo vesmíre) hľadá túto záležitosť v medzigalaktickom médiu (IGM) a grafy, kde je najhojnejšia a kde nie.

Ako astronómovia „vidia“, čo je tam vonku? Oblasti medzi galaxiami sú, samozrejme, tmavé, pretože vonku je málo alebo žiadne hviezdy, ktoré by tmu rozžiarili. To sťažuje štúdium v ​​optickom svetle (svetlo, ktoré vidíme očami). Astronómovia sa teda pozerajú na svetlo, ktoré prúdi cez medzigalaktické výbežky, a študujú, ako je ovplyvnená jeho cestou.

Napríklad Cosmic Web Imager je špeciálne vybavený na to, aby sa pozrel na svetlo prichádzajúce zo vzdialených galaxií a galaxií kvazary keď prúdi cez toto medzigalaktické médium. Keď toto svetlo prechádza, časť z neho sa absorbuje plynmi v IGM. Tieto absorpcie sa zobrazujú ako čierne čiary v stĺpcovom grafe v spektrách, ktoré vytvára Imager. Rozprávajú astronómom, že „tam vonku“ je zloženie plynov. Určité plyny absorbujú určité vlnové dĺžky, takže ak „graf“ ukazuje medzery na určitých miestach a potom im povie, aké plyny tam existujú a ktoré robia absorbovať.

Je zaujímavé, že rozprávajú aj príbeh o podmienkach v ranom vesmíre, o predmetoch, ktoré vtedy existovali, a o tom, čo robia. Spektra môže odhaliť vznik hviezd, tok plynov z jednej oblasti do druhej, smrť hviezd, rýchlosť pohybu predmetov, ich teploty a oveľa viac. Kamera sníma obrázky IGM a vzdialené objekty na rôznych vlnových dĺžkach. Astronómom to nielenže umožňuje vidieť tieto objekty, ale môžu aj získané údaje použiť na zistenie zloženia, hmotnosti a rýchlosti vzdialeného objektu.

Astronómovia sa zaujímajú o kozmický „pás“ materiálu, ktorý prúdi medzi galaxiami a zhlukami. Pýtajú sa, odkiaľ pochádza, kam smeruje, ako je teplo a koľko z toho je.

Hlavne hľadajú vodík, pretože je hlavným prvkom vo vesmíre a vyžaruje svetlo na špecifický povrch ultrafialový vlnová dĺžka zvaná Lyman-alfa. Zemská atmosféra blokuje svetlo na ultrafialových vlnových dĺžkach, takže Lyman-alfa je najľahšie pozorovateľný z vesmíru. To znamená, že väčšina nástrojov, ktoré ju pozorujú, je nad zemskou atmosférou. Sú to buď na palube vysokohorských balónov, alebo na obiehajúcej kozmickej lodi. Ale svetlo z veľmi vzdialeného vesmíru, ktoré prechádza cez IGM, má svoje vlnové dĺžky natiahnuté expanziou vesmíru; to znamená, že svetlo prichádza „červeno-posunuté“, čo umožňuje astronómom zistiť odtlačok prsta Lyman-alfa signál vo svetle, ktoré prechádza cez Cosmic Web Imager a ďalšie pozemné zariadenia nástrojov.

Astronómovia sa sústredili na svetlo z objektov, ktoré boli aktívne už v dobe, keď bola galaxia stará iba 2 miliardy rokov. Z kozmického hľadiska je to ako pozerať sa na vesmír, keď to bolo dieťa. V tom čase boli prvé galaxie horené formáciou hviezd. Niektoré galaxie sa začali formovať a zrážali sa navzájom, aby vytvorili väčšie a väčšie hviezdne mestá. Ukázalo sa, že mnoho „kvapiek“ je práve týmto galaxiami, ktoré sa začínajú ťahať za seba. Aspoň jeden, ktorý astronómovia študovali, sa ukázal byť dosť veľký, trikrát väčší ako Mliečna dráha (ktorý má priemer asi 100 000 svetelných rokov). Aplikácia Imager tiež študovala vzdialené kvázary, ako je uvedené vyššie, na sledovanie ich prostredia a aktivít. Kvazary sú veľmi aktívne „motory“ v srdciach galaxií. Je pravdepodobné, že sú poháňané čiernymi dierami, ktoré pohlcujú prehriaty materiál, ktorý vydáva silné žiarenie, keď sa točí do čiernej diery.

Štúdium intergalaktických vecí sa odohráva podobne ako detektívny román. Existuje veľa kľúčov o tom, čo je tam vonku, nejaké jasné dôkazy, ktoré dokazujú existenciu niektorých plynov a prachu, a veľa ďalších dôkazov, ktoré je potrebné zhromaždiť. Nástroje ako Cosmic Web Imager používajú to, čo vidia, aby odhalili dôkazy o dávnych udalostiach a objektoch vo svetle vysielané z tých najvzdialenejších vecí vo vesmíre. Ďalším krokom je nasledovať tento dôkaz, aby sa presne zistilo, čo je v IGM, a odhalili ešte vzdialenejšie objekty, ktorých svetlo ho osvetlí. To je dôležitá súčasť určovania toho, čo sa stalo v ranom vesmíre, miliardy rokov predtým, ako existovala naša planéta a hviezda.