Астрономы из Франции и США изучили «сгусток лайман-альфа» LAB-1 — облако газа, испускающего фотоны, которые рождаются при переходе электрона в атоме водорода со второго энергетического уровня на первый, — и определили, что источником этого излучения становятся галактики, расположенные в LAB-1.

Гигантское облако газа LAB1. Излучение лайман-альфа представляется зелёным. (Иллюстрация ESO / M. Hayes.)

Астрономы из Университета Тулузы (Франция) и Калифорнийского технологического института (США) обнаружили поляризованное излучение огромного «сгустка лайман-альфа» (Lyman-alpha blob) LAB1.

Обозначение этих гигантских облаков газа указывает на то, что они испускают фотоны с характерной длиной волны, попадающей в спектральную серию Лаймана. Интересующая нас линия лайман-альфа возникает при переходе электрона в атоме водорода со второго энергетического уровня на первый.

Поскольку все линии серии находятся в ультрафиолетовом диапазоне, а атмосфера Земли эффективно «отфильтровывает» УФ-фотоны, для регистрации излучения LAB необходимо значительное красное смещение. Пример LAB1, найденного в 2000 году, подтверждает это правило: он располагается на смещении z = 3,1, что соответствует расстоянию в 11 с лишним миллиардов световых лет. LAB1, диаметр которого оценивается в 300 000 световых лет, считается также одним из самых крупных «сгустков» и содержит несколько галактик.

Расположение LAB1 (иллюстрация ESO / A. Fujii / M. Hayes и Digitized Sky Survey 2).

Известно несколько моделей, воспроизводящих характеристики LAB. Согласно одной из них, наблюдаемое излучение рождается при естественном разогреве газа, который привлекается гравитационным воздействием плотных облаков. Сторонники другой гипотезы называют источниками излучения заключённые в LAB галактики, переживающие всплеск звездообразования или период активного поглощения вещества чёрной дырой.

Чтобы выбрать подходящую модель, авторы выполнили длительные — пятнадцатичасовые — наблюдения на «Очень большом телескопе», намереваясь выделить поляризованное излучение лайман-альфа. В центральной, самой яркой области сгустка этого сделать не удалось, однако на расстоянии в ~45 кпк от центра доля линейно поляризованного света увеличивалась примерно до 20%; когда обработка данных была завершена, исследователи увидели практически целое кольцо поляризованного излучения в LAB1. По утверждению теоретиков, такая структура могла появиться только в том случае, если фотоны лайман-альфа испускались внутренними галактиками LAB1, а затем рассеивались нейтральным водородом.

Скоро астрономы проведут аналогичные наблюдения других «сгустков» и выяснят, можно ли считать LAB1 их типичным представителем.

Полная версия отчёта опубликована в журнале Nature; препринт статьи можно загрузить отсюда.

Подготовлено по материалам Европейской организации астрономических исследований в Южной полусфере.

Нет комментариев.

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите или зарегистрируйтесь пожалуйста.