Астрономы раскрыли тайну, касающуюся огромного космического «пузыря»

Вы, вероятно, никогда не слышали об облаке SSA22, которое относится к классу облаков Лимана-альфа (Lyman-alpha blob, LAB) и представляет собой «пузырь» холодного космического класса, излучение которого имеет набор особых параметров. Свое название эти облака, которые находятся в самых отдаленных частях известной людям Вселенной, получили в честь излучения Лимана-альфа (Lyman-alpha radiation), излучения диапазона ультрафиолетового света, источником которого являются атомы водорода, переходящие из одного определенного энергетического состояния в более низкое. Поскольку практически все известные LAB-облака находятся на удалении миллиардов световых лет от Земли, их излучение Лимана-альфа за время путешествия в космическом пространстве смещается в область видимого света, благодаря чему наши телескопы видят эти облака как размытые цветные пятна.

Облако SSA22-Lyman-alpha blob 1 (LAB-1) является самым первым LAB-облаком, обнаруженным астрономами в 2000 году. Кроме этого, оно является самым большим из таких облаков и считается одним из самых крупнейших космических объектов, известных людям на сегодняшний день. Однако, огромное расстояние в 11.5 миллиардов световых лет, которое разделяет облако SSA22 и Землю, служило и служит сейчас препятствием для его детального изучения.

«Облако LAB-1 находится в центре огромной протокластерной области Вселенной и оно имеет необычайно высокую плотность» — рассказывает Джим Гич (Jim Geach), ученый-астроном из университета Хартфордшира (University of Hertfordshire), — «Эта область, в конце концов, превратится или уже превратилась в огромное скопление больших галактик. И облако LAB-1 имеет непосредственное отношение ко всему этому».

Для проверки своих предположений Джим Гич и его коллеги использовали возможности радиотелескопа Atacama Large Millimeter Array (ALMA), который имеет высокую чувствительность в субмиллиметровом диапазоне, который соответствует диапазону излучения облаков холодного газа. Ученые проводили наблюдения за облаком LAB-1 и ранее, но высочайшая разрешающая способность телескопа ALMA позволила ученым определить основные источники излучения, скрывающиеся в центре облака LAB-1.

Фактически все излучение облака LAB-1 является излучением двух его огромных центральных галактик, которые находятся на этапе, предшествующем их полному разрушению. Вокруг них, словно стая пираний, кружится «рой» меньших галактик, собирающихся «попировать» останками своих больших собратьев. На основе новых данных группа Джима Гича составила сложную математическую модель, которая воспроизводит все, происходящее в облаке LAB-1, и в результате расчетов этой модели ученые получили излучение Лимана-альфа, которое почти в точности соответствует наблюдаемому в реальности. А его спектральные характеристики указывают на то, что это излучение является ультрафиолетовым светом, произведенным во время формирования новых звезд, который поглощается и переизлучается облаками холодного атомарного водорода.

«Наша картина формирования галактик и скоплений галактик указывает на то, что все эти процессы протекают в присутствии больших скоплений темной материи» — рассказывает Джим Гич, — «Некоторые особенности происходящих процессов говорят о том, что на них оказывает влияние некий посторонний фактор. В частности, Альфа-фотоны излучения Лаймана преломляются и искажаются под воздействием темной материи, давая нам в руки инструмент для определения ее структуры».

В недалеком будущем группа Джима Гича собирается провести наблюдения и за другими LAB-облаками при помощи телескопа ALMA. И эти наблюдения дадут ученым в руки массу новой информации, в которой могут быть скрыты некоторые ответы на вопросы касательно природы темной материи и астрофизических процессов, на которые она оказывает непосредственное влияние.