Kas atrodas starp galaktikām?

Cilvēki bieži domā par kosmosu kā "tukšu" vai "vakuumu", kas nozīmē, ka tur absolūti nekā nav. Termins “telpas tukšums” bieži attiecas uz šo tukšumu. Tomēr izrādās, ka vietu starp planētām faktiski aizņem asteroīdi un komētas un kosmosa putekļi. Tukšumus starp zvaigznēm mūsu galaktikā var piepildīt ar sīkiem gāzes un citu molekulu mākoņiem. Bet kā ar reģioniem starp galaktikām? Vai tās ir tukšas, vai arī tajās ir "sīkumi"?

Arī patiesība, ko visi sagaida, ir “tukšs vakuums”. Tāpat kā pārējā kosmosā ir daži "sīkumi", tāpat notiek starpgalaktiskā telpa. Faktiski tagad vārdu “tukšums” parasti lieto milzu reģioniem, kur nav galaktiku, bet acīmredzot tie joprojām satur kaut kādu matēriju.

Tātad, kas atrodas starp galaktikām? Dažos gadījumos galaktiku mijiedarbībā un sadursmē izdalās karstu gāzu mākoņi. Šis materiāls gravitācijas spēka dēļ tiek "norauts" no galaktikām, un pietiekami bieži tas saduras ar citu materiālu. Tas izdala

Pateicoties attēliem un datiem, kas uzņemti ar specializētu instrumentu ar nosaukumu Cosmic Web Imager Palomar observatorijā 200 collu Hales teleskops, astronomi tagad zina, ka plašajā kosmosa joslā apkārt ir daudz materiālu galaktikas. Viņi to sauc par "blāvu matēriju", jo tā nav tik spoža kā zvaigznes vai miglāji, bet nav tik tumša, lai to nevarētu noteikt. Kosmiskais Web Imager l (kopā ar citiem kosmosa instrumentiem) meklē šo jautājumu starpgalaktiskajā vidē (IGM) un diagrammās, kur tas ir vispilnīgākais un kur tas nav.

Kā astronomi "redz", kas tur atrodas? Acīmredzami reģioni starp galaktikām ir tumši, jo tumsas apgaismošanai zvaigžņu ir maz vai nav vispār. Tas apgrūtina šo reģionu izpēti optiskajā gaismā (gaismā, ko mēs redzam savām acīm). Tātad astronomi aplūko gaismu, kas plūst caur starpgalaktiku, un pēta, kā to ietekmē tā ceļojums.

Piemēram, Cosmic Web Imager ir īpaši aprīkots, lai apskatītu gaismu, kas nāk no tālām galaktikām un kvazāri kā tas plūst caur šo starpgalaktisko vidi. Gaismai cauri, to daļu absorbē IGM gāzes. Šie absorbcijas Imager radītajos spektros parādās kā melnas līnijas “joslu diagramma”. Viņi astronomiem stāsta par gāzi, kas "atrodas tur". Noteiktas gāzes absorbē noteiktus viļņu garumus, ja tas ir "grafiks" parāda nepilnības noteiktās vietās, tad tas viņiem pasaka, kādas gāzes pastāv, kas tur darbojas absorbējošs.

Interesanti, ka viņi arī stāsta par apstākļiem agrīnajā Visumā, par objektiem, kas toreiz pastāvēja, un to, ko viņi darīja. Spektri var atklāt zvaigžņu veidošanos, gāzu plūsmu no viena reģiona uz otru, zvaigžņu nāvi, to, cik ātri pārvietojas objekti, to temperatūru un daudz ko citu. Imager "fotografē" IGM, kā arī attālus objektus daudzos dažādos viļņu garumos. Tas ne tikai ļauj astronomiem redzēt šos objektus, bet viņi var izmantot iegūtos datus, lai uzzinātu par tāla objekta sastāvu, masu un ātrumu.

Astronomus interesē materiāla kosmiskais "tīkls", kas plūst starp galaktikām un kopām. Viņi jautā, no kurienes tas nāk, kurp tas dodas, cik tas ir silts un cik daudz no tā ir.

Viņi galvenokārt meklē ūdeņradi, jo tas ir galvenais elements kosmosā un izstaro gaismu noteiktā ultravioletais viļņa garums, ko sauc par Lyman-alpha. Zemes atmosfēra bloķē gaismu ultravioletā viļņa garumā, tāpēc Lyman-alpha ir visvieglāk novērot no kosmosa. Tas nozīmē, ka vairums instrumentu, kas to novēro, atrodas virs Zemes atmosfēras. Viņi atrodas vai nu uz gaisa augstuma gaisa baloniem, vai arī uz kosmosa kuģiem, kas riņķo apkārt. Bet gaismai no ļoti tālā Visuma, kas pārvietojas pa IGM, viļņu garums ir izstiepts ar Visuma paplašināšanos; tas ir, gaisma ierodas "sarkanā nobīdīta", kas ļauj astronomiem noteikt Līmana-alfa signāls gaismā, ko tie iegūst caur kosmisko tīmekļa attēlu un citiem uz zemes balstītiem instrumenti.

Astronomi ir fokusējušies uz to objektu gaismu, kuri bija aktīvi atpakaļ, kad galaktika bija tikai 2 miljardi gadu veca. Kosmiskajā ziņā tas ir tāpat kā aplūkot Visumu, kad tas bija zīdainis. Tajā laikā pirmās galaktikas bija iedegtas ar zvaigžņu veidošanos. Dažas galaktikas tikai sāka veidoties, sadūroties viena ar otru, lai izveidotu lielākas un lielākas zvaigžņu pilsētas. Daudzi "lāse", kas tur atrodas, izrādās ir šīs tikai sākšanas-savākšanas-kopā-proto-galaktikas. Vismaz viens astronomu izpētītais izrādās diezgan milzīgs, trīs reizes lielāks nekā Piena ceļa galaktika (kura diametrs ir aptuveni 100 000 gaismas gadu). Imager ir arī izpētījis tālos kvazārus, piemēram, iepriekš parādītos, lai izsekotu viņu vidi un aktivitātes. Kvazāri ir ļoti aktīvi "dzinēji" galaktiku sirdīs. Viņus, visticamāk, darbina melnie caurumi, kas gremdē pārkarsētu materiālu, kas izstaro spēcīgu starojumu, spirālējot melnajā caurumā.

Starpgalaktisko lietu izpēte turpina izvērsties līdzīgi detektīvromānam. Ir daudz norāžu par to, kas tur ir, daži noteikti pierādījumi, lai pierādītu dažu gāzu un putekļu esamību, un daudz vairāk pierādījumu, kas jāsavāc. Tādus instrumentus kā Cosmic Web Imager izmanto redzētais, lai atklātu pierādījumus par seniem notikumiem un objektiem, kas atrodas gaismas straumē no visattālākajām lietām Visumā. Nākamais solis ir sekot šiem pierādījumiem, lai precīzi noskaidrotu, kas atrodas IGM, un atklāt vēl attālākus objektus, kuru gaisma to apgaismo. Tā ir svarīga sastāvdaļa, lai noteiktu, kas notika agrīnajā Visumā, miljardiem gadu pirms mūsu planētas un zvaigznes eksistences.