Какво лежи между галактиките?

Хората често мислят за пространството като за "празно" или за "вакуум", което означава, че там няма абсолютно нищо. Терминът "празнота на пространството" често се отнася до тази празнота. Оказва се обаче, че пространството между планетите всъщност е заето с астероиди и комети и космически прах. Пустотите между звездите в нашата галактика могат да бъдат запълнени с дебел облак газ и други молекули. Но какво да кажем за регионите между галактиките? Празни ли са или в тях има "неща"?

Отговорът, който всички очакват, "празен вакуум", също не е верен. Точно както останалото пространство има някои "неща" в него, така и междугалактическото пространство. Всъщност думата "празнота" обикновено се използва за гигантски региони, където НЯМА галактики, но очевидно все още съдържа някакъв вид материя.

И така, какво е между галактиките? В някои случаи има облаци горещ газ, излъчван при взаимодействието и сблъсъка на галактиките. Този материал се „изтръгва“ от галактиките със силата на гравитацията и достатъчно често се сблъсква с друг материал. Това дава резултат

Благодарение на изображения и данни, взети със специализиран инструмент, наречен Cosmic Web Imager в обсерватория Palomar на 200-инчов телескоп Хейл, астрономите сега знаят, че има огромно количество материал в огромните пространства галактики. Наричат ​​го „неясна материя“, защото не е ярка като звезди или мъглявини, но не е толкова тъмна, че не може да бъде открита. Cosmic Web Imager l (заедно с други инструменти в космоса) търси този въпрос в междугалактическата среда (IGM) и диаграмите, където той е най-изобилен и къде не е.

Как астрономите „виждат“ какво има там? Регионите между галактиките са тъмни, очевидно, тъй като има малко или няма звезди, които да осветяват тъмнината. Това затруднява изучаването на тези региони в оптична светлина (светлината, която виждаме с очите си). И така, астрономите гледат на светлина, която се движи през междугалактическите достижения и изучават как тя е засегната от пътуването си.

Cosmic Web Imager например е специално оборудван за гледане на светлината, идваща от далечни галактики и квазари докато тече през тази междугалактична среда. Докато тази светлина преминава през нея, част от нея се абсорбира от газовете в IGM. Тези абсорбции се показват като "лентова графика" черни линии в спектрите, които има Imager. Те казват на астрономите грима на газовете „там“. Определени газове абсорбират определени дължини на вълната, така че ако "graph" показва пропуски на определени места, след което това им казва какви газове съществуват там, които правят абсорбиране.

Интересното е, че те разказват и приказка за условията в ранната Вселена, за обектите, които са съществували тогава и какво правят. Спектрите могат да разкрият образуването на звезди, потока на газове от един регион в друг, смъртта на звезди, колко бързо се движат обекти, техните температури и много други. Imager "прави снимки" на IGM, както и на далечни обекти, на много различни дължини на вълната. Той не само позволява на астрономите да виждат тези обекти, но те могат да използват получените от тях данни, за да научат за състава, масата и скоростта на отдалечения обект.

Астрономите се интересуват от космическата "паяжина" от материал, който се движи между галактики и струпвания. Питат откъде идва, откъде се насочва, колко е топло и колко има от него.

Те търсят главно водород, тъй като той е основният елемент в космоса и излъчва светлина в определено ултравиолетов дължина на вълната, наречена Lyman-alpha. Земната атмосфера блокира светлината при ултравиолетови дължини на вълната, така че Лиман-алфа се наблюдава най-лесно от космоса. Това означава, че повечето инструменти, които го наблюдават, са над земната атмосфера. Те са или на борда на високопланински балони, или на орбитни космически кораби. Но светлината от много отдалечената Вселена, която пътува през IGM, има своите дължини на вълните, разтегнати от разширяването на Вселената; тоест светлината пристига „с червено изместване“, което позволява на астрономите да открият пръстовия отпечатък на Lyman-alpha сигнал в светлината, която те получават чрез Cosmic Web Imager и други наземни бази инструменти.

Астрономите са се съсредоточили върху светлината от обекти, които са били активни обратно, когато галактиката е била само на 2 милиарда години. В космически план това е все едно да гледаш Вселената, когато е била бебе. По това време първите галактики са пламнали с образуване на звезди. Някои галактики току-що започват да се образуват, сблъсквайки се една с друга, за да създадат по-големи и по-големи звездни градове. Много "петна" навън се оказват тези просто галактики, които само започват да се изтеглят. Поне един, който астрономите са изследвали, се оказва доста огромен, три пъти по-голям от този Галактика на Млечния път (което само по себе си е с диаметър около 100 000 светлинни години). Imager също е проучил далечни квазари, като този, показан по-горе, за да проследи средата и дейностите им. Квазарите са много активни „двигатели“ в сърцата на галактиките. Вероятно се захранват от черни дупки, които нагряват прегрятия материал, който излъчва силна радиация, докато се спира в черната дупка.

Проучването на междугалактическите неща продължава да се развива много като детективски роман. Има много улики за това какво има навън, някои категорични доказателства, които доказват съществуването на някои газове и прах, и много повече доказателства, които да се съберат. Инструменти като Cosmic Web Imager използват това, което виждат, за да разкрият доказателства за отдавнашни събития и предмети в светлината, струяща от най-далечните неща във Вселената. Следващата стъпка е да следвате тези доказателства, за да разберете какво точно има в IGM и да откриете още по-далечни обекти, чиято светлина ще го освети. Това е важна част от определянето на случилото се в ранната Вселена, милиарди години преди нашата планета и звезда дори да съществуват.